DSC00803 (5)

Rys. 5.2. Różne rodzaje wpustów pryzmatycznych i sposoby ich zamocowania [12]: a) wpust zaokrąglony pełny, b) zaokrąglony otworowy, c) ścięty otworowy, d) zamocowanie wpustu otworowego [6], e) wpust zaokrąglony wyciskowy, f) ścięty wyciskowy, g) czopkowy symetryczny, h) czopkowy niesymetryczny, i) sposób osadzenia wpustu czopkowego w piaście [6]

Rys. 5.3. Przenoszenie obciążenia z czopa na piastę w połączeniach wpustowych

wpustu. Przyjmuje się równomierny rozkład nacisków wzdłuż wysokości i długości wpustu.

Obliczanie wytrzymałości połączeń wpustowych ma charakter sprawdzający. Dla wałów o jednakowej średnicy na całej długości wymiary wpustu pryzmatycznego bXh wybiera się w zależności od średnicy czopa —

124

₀a podstawie normy PN-70/M-85005. Następnie oblicza się siłę obwodową F działającą na powierzchni styku czopa i piasty

_F _ M _ 2M

d . d    (1)

2

gdzie M — moment obrotowy na wale.

Wreszcie dobiera się według normy czynną długość wpustu l₀ i sprawdza wartość nacisku powierzęhniowego p

. PĘ    ? I ⁽²⁾

gdzie: l₀ -Ą czynna długość wpustu (rys. 5.1a, b),

fj --- głębokość rowka w czopie,

z — liczba Wpustów. ‘

Wartość dopuszczalnego nacisku powierzchniowego k₀ przyjmuje się w połączeniach wpustowych s p o czy n k o w y c h: dla piasty żeliwnej 3(K-50 MPa; dla piasty stalowej 60-r-lOO MPa; dla piasty stalowej, czop i piasta utwardzone 200-7-300 MPa. W połączeniach wpustowych przesuwnych: dla piasty żeliwnej lub stalowej 2(H-50 MPa; dla piasty stalowej, wszystkie powierzchnie ślizgowe utwardzone 120-7-200 MPa. Wartości mniejsze k₀ przyjmuje się w przypadku dużej nierównomiemoś-ci przenoszonego obciążenia* przy uderzeniach itp. Gdyby nacisk powierzchniowy p obliczony według wzoru 2 przekraczał wartość należałoby zwiększyć długość wpustu l₀.

Ćwiczenie. Obliczyć wpustowe połączenie spoczynkowe wału napędowego z wpustem. pryzmatycznym, średnica czopa wału d = 50 mą przenoszony moment obrotowy M —1,2 kN*m.

Rozuoiązanie

Siła obwodowa (wg wzoru 1)

F =

2M

d

2-1,2 kN-m 0,05 m

■48 kN

Przyjmiemy liczbę wpustów połączenia 2=1, a wg normy PN-70/M-85005 dla d = 50 mm mamy bXh = 14 mm, X9 mm, % = 5,5 mm; przyjmujemy również 1% * = 125 mrp. Według wzoru 2 mamy

F ,    48000 N §*011

^p ~ lo'ti‘Z ~ 0,125 m*0,005 xn ⁵“;^{69,8 MPa}

Jeżeli piasta jest stalowa, to dla połączenia spoczynkowego można przyjąć k₀ = = 60-MO0 MPa. A zatem p < k₀, czyli połączenie jest zaprojektowane poprawnie.

Zadanie. Stalowe koło zębate przenosi na wał moment obrotowy M za pomocą Pryzmatycznego wpustu zaokrąglonego. Długość wpustu l = 50 mm, średnica wału d = 40 mm.

125