DSC00811 (4)

Rys. 5.11. Klinowe połączenia poprzeczne z napięciem wstępnym: o) czop walcowy połączenie „na czoło czopa”, b) czop walcowy,. połączenie „na czoło tulei” c^czop stożkowy

przekroju czopa i mniej szkodliwe tętniące obciążenie niebezpiecznego przekroju tulei (przekroje niebezpieczne zaznaczono na rysunku liniar^l falistymi).

W połączeniu na rysunku 5.11b wbicie klina w otwory połaczeM|apo-woduje dociśnięcie kołnierza trzonu do powierzchni Czołowej tulei^-’ (połączenie „z naciskiem wstępnym na czoło tulei”), wywołując napięcie wstępne. Mamy tu zjawisko odwrotne do poprzedniego: wahadłowe obciążeni* niebezpiecznego przekroju tulei i mniej szkodliwe —tętniące obciążeni* czopa.

W połączeniu na rys. 5.1 lc (połączenie „z naciskiem wstępnym na sto- j żek”) przy wbijaniu klina stożkowy czop jest wciągany do stożkowego otworu tulei. Napięcie wstępne, powstałe na powierzchni stożkowej, rozkłada się w czopie i tulei na dwie części, a zetem naprężenia wstępne w tym połączeniu są mniejsze' niż w obu poprzednich. Rysunek 5.lic przedstawia więc przypadek pośredni między przypadkami poprzednimi i    i stanowi rozwiązanie bardzo korzystne. Stosuje się je wówczas, gdy po- • ,

łączenie obciążone dużymi siłami powinno mieć małe wymiary. Połączeni nie stożkowe jest jednak trudniejsze i droższe w wykonaniu niż połączeni^ walcowe.

Obliczanie klinowego połączenia poprzecznego. Napięcie wstępne ■ przyjmuje się zwykle F_a — 0,25 F (niekiedy 0,2-5-0,5), a zatem obciążenie J umowne do obliczenia połączenia napiętego wynosi F_n = F_a+F = 1,25 F.

Grubość klina s (rys. S.lla) przyjmuje się s ~ a-d, gdzie a =

= (0,25-5-0,35) d, stąd naprężenie rozciągające w najsłabszym przekroju trzonu

Ot

n^md²

s*d

jt-d*

4

d*

<k_r

(4)

N podstawie zależności 4 oblicza się średnicę d czopa trzonu. Naft szkicuje się połączenie klinowe, przyjmując orientacyjnie wymia-

S*®¹HV _ry(rys. 5.11).

. „ (t+1,35)d; d„ = (0,7-4-0,8) d;

=,h,= (0,5-5-0,8) h; d₂ « 1,8 d; to as 0,4 d_D; p, = P'd, gdzie P « 2,2 dla żeliwa; {3 « 2 dla stali St; l/ss (1,1-5-1,25)- Di; długość klina l « (l,2-*-l,5) D_t.

Na podstawie szkicu sprawdza się wreszcie naprężenia i naciski w połączeniu.

Wartości naprężeń dopuszczalnych przyjmuje się niskie, gdyż przy określaniu ich nie jest znana dokładna wartość naprężeń rzeczywistych. Wpływa na to niemożliwość pomiaru napięcia wstępnego, które zależy od siły zabicia klina, a klin wbija się zazwyczaj młotem „na wyczucie”.

Wykonane klinowych połączeń poprzecznych. Jako m a t e r i ał na kliny poprzeczne używane są stale St4S, St5 lub St6, rzadziej stale 45 i 55. Trzon i tuleję wykonuje się ze stali St3S lub St4S, gdy obciążenie połączenia-jest tętniące. Jeżeli obciążenie sjest wahadłowe, trzon wykonuje się ze stali 50 G, a tuleję ze staliwa L40 lub L45. Przy małym obciążeniu tuleję wykonuje się z żeliwa.

Zaletą klinowych połączeń poprzecznych jest łatwe i szybkie łączenie i rozłączanie oraz kasowanie luzów w połączeniu,’ co umożliwia stosowanie ich przy obciążeniu, wahadłowym. Do wa d należą: kosztowne wykonanie, wymagające często ręcznego dopasowywania przy montażu; duże spiętrzenie naprężeń, obniżające wytrzymałość zmęczeniową; montaż związany z niepożądanymi uderzeniami młotka; nie kontrolowane, zwykle duże napięcie wstępne, wywołane wbiciem klina, stosunkowo duże wymiary poprzeczne połączenia.

Kliny poprzeczne zastępuje się dziś zwykle połączeniami wciskowymi lub gwintowymi.

Klinowe połączenia wzdłużne służą do łączenia z wałem części na niin osadzonych: kół zębatych lub ciernych, sprzęgieł itp., oraz do przenoszenia momentu obrotowego. Połączenia klinowe są podobne do wpustowych, jednak w przeciwieństwie do wpustu klin ma zbieżność (1 : 100) w kierunku wzdłużnym. Taką samą zbieżność ma dno rowka w piaście. Po wbiciu klina młotkiem powstaje w połączeniu napięcie, które wywołuje duże naciski na powierzchniach styku klina oraz na powierzchniach czopa i piasty.

Z naciskami związane są siły tarcia, które przenoszą moment obrotowy.

W przeciwieństwie do wpustu pryzmatycznego obciążenie w klinie przenoszą szerokie ścianki styku klina, natomiast na wąskich ściankach bocznych zwykle stosuje się luz.

■ 143