DSC00808 (3)

Rys. 5.8. Połączenie sworzniowe: a), b) widełkowe połączenie ruchowe, c) schemat obciążenia sworznia

Stąd <w przybliżeniu)

⁰°“ 8-0,1# ⁽⁹⁾ Naprężenie dopuszczalne przy zginaniu sworzni (i kołków), przy obciążeniu zmiennym w cyklu tętniącym (k_gJ), dla stali St6 przyjmuje się 85 MPa; dla innych gatunków stali o znaku St — proporcjonalnie do wytrzymałości. Przy obciążeniu zmiennym w cyklu wahadłowym (fc₀o) i przy obciążeniu statycznym (k_g) należy tę wartość pomnożyć przez poprzednio podany współczynnik (patrz połączenia kołkowe, str. 132).

Następnie sprawdza się wartość dopuszczalnego nacisku powierzchniowego w piaście (uchu) łącznika środkowego

Hn|g^ , '    d°).

oraz w piastach widełek

Wartość dopuszczalnego nacisku powierzchniowego Ic₀ przyjmuje się taką, jak dla połączeń kołkowych. Jeżeli przegub jest ruchomy i wykonuje ruchy wahliwe, powierzchnie nośne powinny być smarowane i muszą odpowiadać warunkom stawianym łożyskom ślizgowym. Nacisk dopuszczal-

przyjmuje się wówczas znacznie mniejszy, np. dla stali po stali k₀ = 7^-25 MPa, dla stali po żeliwie — do 3 MPa.

Stosuje się następujące wymiary w połączeniu (rys. 5.8a): li = 1,4+ -r-1,7) d; I2 =    li*, d_Q = (0,5+-0,6) d, gdzie d_Q — średnica otworu,

jeżeli używa się sworznia wydrążonego.

Korzystny wytrzymałościowo kształt ucha łącznika środkowego i widełek przyjmuje się jak na rysunku 5.8b. Wysokość ucha powinna być h ^ 1,5 e, wymiar e (0,7 -+■1,3) d, kąt nachylenia a«15°. Oczywiście muszą być spełnione warunki wytrzymałościowe:    b*gfJcr; F^2 e*g*kr

(naprężenia dopuszczalne kr, k_rJ lub k_rc — zależnie od rodzaju obciążenia).

Ćwiczenie. Zaprojektować widełkowe połączenie sworzniowe wg rys. 5.8, jeżeli sOa obciążająca zmienia się w cyklu odzerowo tętniącym, w granicach F = 50±50 [kN].

Rozzoiązanie

Przyjmiemy materiał łącznika i widełek: stal StOS, materiał sworznia: stal St5. Gdyby sworzeń był ciasno pasowany, jego średnicę obliczylibyśmy na ścinanie, na podstawie wzoru 7

d > f/-5!-y§ 1 /_⁴'10° °°°- r ^ = 3,6*10-2 m = 3,6 cm

V Tt-2-kt V 3,14 *2* 50* 10®

(dla stali St5 przyjęto w połączeniu k_ti = 50 MPa.

Przyjmiemy jednak, że w obu częściach połączenia sworzeń jest założony z niewielkim luzem, a zatem jest zginany i jego średnica powinna być większa od obliczonej wyżej.

Przyjmijmy np. l_± = 1,4d

Iz = 0,3 Zi = 0,3 • l,4d = 0,42(1 I =    4-2l_t = l,4d+2*0,42d = 2,24d

Obliczymy wg wzoru 9 średnicę sworznia na zginanie

M HI

—    8*0,1 d² ^ kjr

Stąd

F-2,24*d 810,1 d*

_d^-m/    2,24 F _d / 2,24* 100 000

V 8*0,1 kg V 8-0,1*70*10®

6,39* 10-® m

6,39 cm

<dla stali St5 przyjęto w połączeniu fcyj = 70 MPa). Przyjmiemy d = 65 mm.

Inne wymiary połączenia:

li =m l,4d = 1,4 *6,5 = 9,1 cm j=«90 mm

l_s = 0,3li = 0,3*9 = 2,7 cm«32 mm | =* li~\-2lz = 90+2*32 = 154 mm Sprawdzamy nacisk powierzchniowy, w. uchu łącznika

F

100 000

| Iggig ~ 6,5*9102 --^•yyjęto w- połączeniu H I' 25

17,1 MPa < 25 WM