Połączenia sworzniowe sprawdza się na naciski powierzchniowe między sworzniem a piastą ucha
%
(5.7)
oraz w piastach widełek
F
2d-lt
(5.8)
Wartości naprężeń [gtopuszczulny eh (k,y kl/y ku,y kgf kd lub kgo) przyjmuje się wg zaleceń ogólnych (tabl. 1.4, 1.5). Wartości nacisków dopuszczalnych ka ustala się na podstawie tabl. 5.1 (dla połączeń kształtowych), przyjmując wartości z:
— przy pasowaniu ciasnym — dla połączeń spoczynkowych;
— przy pasowaniu luźnym — dla połączeń obrotowych pod obciążeniem. Pozostałe wymiary połączeń sworzniowych zakłada się konstrukcyjnie,
sprawdzając wytrzymałościowo przekroje niebezpieczne (np. przekrój zaznaczony na rys. 5.12). W połączeniach sworzniowych widełkowych dość często przyjmuje się następujące proporcje wymiarowe: /, = (1,4 1,7)</, l2 -
— (0,3-r0,5)/, oraz dla sworzni drążonych: d — (0,5-r0,6)d.
PRZYKŁAD 5.3. Zaprojektować połączenie sworzniowe widełkowe wg rys. 5.12, obciążone siłą odzerowo tętniącą Fmax = 20 kN. Założyć materiał widełek — stal St5 oraz materiał łącznika i sworznia — stal 55 ulepszoną cieplnie. Sworzeń w widełkach ma być osadzony ciasno, łącznik zaś powinien wykonywać ruch wahadłowy.
Rozwiązanie
Ze względu na wymagane luźne pasowanie sworznia z otworem w łączniku traktujemy sworzeń jako zginany. Nic znając wymiarów połączenia, zakładamy wstępnie:
/* = 0,4/, =-- 0,4 • 1,74 = 0,684 / = /, + 2/j - 1,74+ 2 • 0,684 = 3,064
Podstawiając / 3,06 4 do wzoru na naprężenia zginające, otrzymamy
F I F* 3.06 .
‘ 8 • 0,14* 8 • 0,14* "
140 MPa (z tabl. 1.4), stąd a 23,4 mm
Dla materiału łącznika kgl-
4 2*
3.06 • 20000
0,8 ■ 140
Przyjmujemy 4 ■ 28 mm i obliczamy wymiary:
/, *» 1,74 -- 1,7 ■ 28 - 47,6 mm a 50 mm /, = 0,4/, 0,4 • 50 *■ 20 mm
Sprawdzamy naciski powierzchniowe. Z tablicy 5.1 przyjmujemy wartości z dla średnich warunków pracy (kolumna II) — m.in. ze względu na zmienne obciążenie, z tym, że:
103