pkm osinski82

162 2. Polącrtnlu elementów mntzyn

6, + v. + v_w

Największe naprężenia obwodowe o„ rozciągające w pierścieniu i ściskające w drążonym czopie, występują na ich ścianach wewnętrznych. W pierścieniu występuje dwuwymiarowy stan naprężeń, gdyż wobec niewielkich, zwykle wzdłużnych wymiarów pierścienia, można pominąć naprężenia wzdłużne, czyli a_tl = pS, i odprężenia promieniowe a, * —p. W czopie zaś, na wewnętrznej ścianie wydrążenia, zachodzi zwykle ściskanie obwodowe ®„ = —p{&_w + I). Zgodnie z hipotezą niezmienników — w przypadku pierścieni żeliwnych oraz hipotezą energii odkształcenia postaciowego — w przypadku pierścieni wykonanych z materiału ciągliwcgo (stal, staliwo itp.), warunki wytrzymałościowe są następujące:

(2.I0U)

dla pierścieni żeliwnych

a„ = C w sś Ar„

dla pierścieni stalowych

(2.1061)

a_tt = k_t,

dla drążonych stalowych czopów

a„ = C" w < k_t.

(2.1071)

gdzie

C = t [o.36(<5, - 1) + OfiĄy/Sj +ó,+ \ ],

(2.10Sb)

c=+s, +1; 1),

(2.t06b)

(2.107b)

k, i k, są naprężeniami dopuszczalnymi na rozciąganie i ściskanie dla materiali) pierścienia i czopa.

Siłę F. jaką może przenieść złącze, można wyznaczyć ze wzoru

(11081

F= iiDlpp.

We wzorze tym znane są wartości D, I oraz wartość współczynnika tarcia /i.

Siła F_m obciążająca złącze nie powinna być większa od siły, juką złącze moK przenieść, czyli

(2.1051

F= nDIpp ^ F_w.

Jeżeli złącze jest obciążone momentem skręcającym M, to siłę poprzeczną działającą na złącze na obwodzie walca o średnicy D oblicza się zc wzoru

F™

Wytrzymałość złącza sprawdzamy w obu przypadkach za pomocą wzoru

"K *= nDIpifźFi    12.111)

Jeżeli wreszcie złącze jest obciążone jednocześnie siłą wzdłużną F„ i momentem jI, to wyznaczywszy siłę poprzeczną F_p, prostopadłą do F„ należy obliczyć wypadkową tych sił

F.= y/Fl + ą.    (1112)

Warunek obciążenia złącza ma postać

P**it DtpfipF^    (1113)

Złącze wtłaczane łub skurczowe powinno przenosić pełne obciążenie robocze (moment lub silę) zarówno podczas ruchu, jak i podczas spoczynku walu. Jak wynika z rozważań, nacisk na powierzchni roboczej złącza zmniejsza się ze wzrosłem prędkości kątowej wału. Zgodnie ze wzorami (2.108) *(2.113) d wielkości (nanoszonej siły decyduje najmniejszy nacisk, występujący przy największej prędkości kątowej wału.

Przyrost temperatury, o który należy podgrzać pierścień zewnętrzny przy nakładaniu można obliczyć ze wzoru

(1114)

1w '

gdzie iPmu — największy możliwy wcisk, AW — dodatek na łatwość zakładania pierścienia, a — współczynnik rozszerzalności liniowej materiału pierścienia.

Obliczanie połączeń wciskowych w ujęciu probabilistycznym można znaleźć v podręczniku [26]. Szersze opracowanie projektowe i obliczenie połączeń wciskowych omawianych tu oraz innych, np. czopowych, sprężystych, znajdzie czytelnik I podręczniku [11].

2.4. Elementy sprężyste

Sprężynami i resorami nazywa się elementy sprężyste między sztywnymi eleraen-tami umieszczone w celu tłumienia energii kinetycznej, względnego przemieszczenia lub w celu wstępnego ustalenia z odpowiednim napięciem wstępnym. Nazwa resor odnosi się głównie do sprężyn o grubych profilach drutu lub do sprężystych płytek (płaskowników):

W zależności od kształtu sprężyna przenosić może normalne lub styczne naprężenia albo oba rodzaje naprężeń równocześnie.

Na rysunku 2.85 podano przykłady elementów sprężystych i ich klasyfikację. Sprężyny (resory) wykonuje się ze specjalnych stali sprężynowych o dużych wartościach granicy sprężystości (plastyczności), z brązu, mosiądzu, z tworzyw wzmocnionych włóknem węglowym iip., o przekrojach kołowym lub prostokątnym.