połączenia wielowypustowe przedstawia się na rysunkach w sposób uproszczony, zgodnie z normą PN-92/M-01133.
Obliczanie połączeń wielo wypustowych równoległych. Średnicę wewnętrzną d wału wielowypustowego wyznacza się na podstawie obliczeń wytrzymałościowych wału, pomijając istnienie wypustów. Po dobraniu połączenia wg powyższych norm sprawdza się wartość nacisków powierzchniowych. Zakładając, że siła F działa w połowie wypustów, wyznacza się średnicę
Dir = —-— i z wzoru na moment obrotowy oblicza się wartość siły F
(5.2)
F = 2 M0 = 4 M0 Dir D + d
Nawet przy dokładnym wykonaniu wypustów i rowków różnice ich wymiarów w granicach tolerancji (zwłaszcza szerokość wypustów i podziałka) powodują, że nie wszystkie wypusty przenoszą jednocześnie obciążenie. Dlatego do obliczeń przyjmuje się, że obciążenie przenosi tylko 75% powierzchni wypustów i naciski powierzchniowe oblicza się z warunku
P =
0,75 h0-l0-n
(5.3)
w którym:
l0 — czynna długość styku wypustu z piastą,
D-d .......
Fig ^ wysokość powierzchni styku jednego wypustu z piastą (w obliczeniach pomija się ścięcia i zaokrąglenia wynikające ze względów technologicznych), n — liczba wypustów,
k0 — naciski dopuszczalne (dla słabszego materiału), obliczane z zależności k0 — z-kc\ wartości współczynnika z są podane w tabl. 5.1.
P?-ZYKŁAD 5.2. Dobrać połączenia wielowypustowe dla wału o średnicy d = 56 mm, obciążonego momentem obrotowym M0 = 1,8 kN-m, na którym osadzone będzie spoczynkowo koło zębate o długości piasty l0 = 120 mm. Materiał wału i koła: stal 45 ulepszona cieplnie. Sprawdzić połączenie z warunku na naciski.
Rozwiązanie
Zgodnie z zaleceniem, dla połączeń spoczynkowych stosujemy serię lekką i wg normy PN-ISO 14:1994 przyjmujemy: d = 56 mm, D = 62 mm, « = 8. Obliczamy siłę F
4 M 4-1,8
F =-=-» 61,02 kN w 61 000 N
D + d 0,062 + 0,056