142 2. Połączenia elementów maszyn
al
b)
cl
Rys. 2-55 Przykłady połączeń spoczynkowych: a) połączenie śrubowe przenosi moment skręcający a> zasadzie tarcia, b) moment skręcający przenosi s7ę na zasadzie ścinania pasowanych śrub; c) śruby złąca odciążone są od ścinania za pomocą pasowanych tulejek
F _■ 2M‘
1 iD0j
(2-84)
gdzie D0 — średnica koła, na którym są śruby, i — liczba śrub w połączeniu.
Przy zastosowaniu śrub luźnych moment M, jest równoważony momentem tarcia A/,. Siła przypadająca na jedną śrubę gdzie Dm — średnia średnica powierzchni styku elementów, Dm = (Dt + DJfl natomiast D, i Dw oznaczają zewnętrzną i wewnętrzną średnicę powierzchni styka Pizy dowolnym rozmieszczeniu śrub pasowanych zakłada się, że siły działające na śruby są proporcjonalne do ich odległości od środka ciężkości złącza. Moment skręcający równoważony jest momentem sił względem środka ciężkości
(2-86)
stąd największa siła działająca na śrubę najbardziej odległą od środka ciężkości
Przy luźnych śrubach rozmieszczonych dowolnie moment M, równoważony jf** suną momentów jednostkowych sil tarcia równomiernie rozłożonych na cakl powierzchni etyku
M, *= {purdf * ppS0, (188)
stąd nacisk jednostkowy na powierzchni styku
P =
1189)
gdzie S0 — biegunowy moment powierzchni styku względem środka ciężkości, F — powierzchnia styku.
Nacisk ten, wywołany wstępnym naciągiem śrub, musi być równy
S0 = \r22nrdr = |n(rl- r]j,
(2.90)
u napięcie wstępne
(2.91)
Dla powierzchni styku o kształcie kołowym
(2.92)
Wytrzymałość śrub oblicza się według wzoru (2.80).
Obliczanie połączeń gwintowych i śrubowych w drobnych konstrukcjach nie różni się od obliczania połączeń normalnych. Przeważnie jednak, ze względu na bardzo małe obciążenia występujące w tych konstrukcjach lub trudności wyznaczania ich wartości, połączenia śrubowe dobiera się bez obliczeń.
Szersze opracowanie zagadnienia znajdzie czytelnik w podręczniku [24].
2.2.2. Połączenia kształtowe
Jeżeli wzajemne ustalenie elementów w połączeniach kształtowych zapewnia odpowiednie ukształtowanie powierzchni elementów głównych, to nazywamy je połączeniami bezpośrednimi, a jeżeli istnieją łączniki wiążące ze sobą elementy główne, to nazywamy je połączeniami pośrednimi
Najczęściej spotykanymi kształtami powierzchni styku elementów głównych są walce, .stożki lub płaszczyzny.
Rozróżnia się połączenia kształtowe czopowe bezpośrednie, np. wypustowe (rys. 2.56), wieloboczne (rys. 2.57) i kształtowe czopowe pośrednie, np. wpustowe (flflŁ 258), klinowe (rys. 2.59), kołkowe (rys. 2,60).
Połączenia wpustowe. Do wzajemnego ustalania elementów maszyn w kierunku obwodowym w połączeniach wpustowych służą łączniki — wpusty. W len sposób osadza się na walach i osiach takie części, jak kola jezdne, zębate, pa.>owe upi Wpusty służą do łączenia piast z wałem. W odróżnieniu od klinów są to etanoitjf