ALGORYTM OBLICZEC
POA

CZENIA SWORZNIOWEGO
PASOWANEGO LUy
NO.
1. Wyliczenie średnicy rdzenia śruby, obciążoną osiową siłą rozciągającą.
Na podstawie dobranego materiału śruby oczkowej St5 i podanej wartości obciążenia 40
[kN] wyliczam na podstawie wzoru:
Q Q
� = = d" kr
r
2
S Ą �" d3 / 4
Q
d3 e" 1,13
kr
gdzie:
- �r  naprężenia rozciągające,
- Q  siła obciążająca,
- S  przekrój śruby,
- d3  średnica rdzenia śruby,
- kr  dopuszczalne naprężenia na rozciąganie.
-
Minimalną średnicę rdzenia śruby, która wynosi d3= 18,768 mm
2. Dobieram na podstawie PN-77/M-82425 gwint metryczny M 24 , dla którego
średnica rdzenia śruby wynosi 20,054 mm .
3. Sprawdzenie wytrzymałości oczka śruby z warunku na rozciąganie.
Na podstawie warunku:
Q
� = =d" kr
r
A
A = s �"(D1 - do )
gdzie:
- �r  naprężenia rozciągające,
- Q  siła obciążająca,
- A  przekrój oczka śruby,
- kr  dopuszczalne naprężenia na rozciąganie,
- s  szerokość oczka śruby,
- D1  średnica zewnętrzna oczka śruby,
- do  średnica wewnętrzna oczka śruby
Sprawdzam czy oczko śruby wytrzyma obciążenie wywołane siłą rozciągającą.
�r=67,34 MPa < kr = 145 MPa
�
�
�
Warunek został spełniony, więc pozostaję przy dobranej śrubie oczkowej.
4. Na podstawie PN-77/M-82425 dobieram parametry śruby oczkowej:
- całkowita długość śruby l = 85 mm
b s
l
Dobrana śruba oczkowa to M 24 x 85  5.8  I  F8
Dane śruby oczkowej:
d = M 24
D1 = 44 mm
d0 = 20 mm
I = 85 mm
b = 54 mm
s = 27 mm
Do dobranej śruby oczkowej na podstawie PN-90/M-83002 dobieram:
- długość sworznia z łbem walcowym l = 60 mm.
l2
k l
Dobrany sworzeń z łbem walcowym to: B 20 x 60 / 52 x 8.
Dane sworznia:
d = 20 mm
d1 = 5 mm
D = 30 mm
k = 5 mm
l = 60 mm
l2 = 8 mm
1
o
d
d
D
1
d
D
d
5. Sprawdzenie wytrzymałości sworznia z warunku na zginanie.
Schemat obciążenia sworznia.
F
F
l2 l1 l2
F/2 F/2
F/2
F/2
Sworzeń wykonany ze stali St5 pasowany jest luz
no i dlatego należy go sprawdzić z
warunku na zginanie:
M
g
� = =d" kg
g
Wx
3
F(l1 + 2l2) Ą �" d
3
M = Wx = = 0,1�" d
g
8 32
gdzie:
- �g  naprężenia zginające,
- Mg  moment zginający,
- Wx  wskaz
nik wytrzymałości przekroju na zginanie,
- kg  dopuszczalne naprężenia na zginanie.
�g = 356,2 MPa < kg = 170 MPa
�
�
�
Warunek na zginanie nie został spełniony.
d
Ponieważ warunek wytrzymałościowy sworznia na zginanie nie został spełniony, przyjmuję
kolejny sworzeń: B 27 i ponownie sprawdzam według warunku na zginanie
�g = 193,0 MPa < kg = 170 MPa
�
�
�
6 Sworzeń wykonany ze stali St5 należy również sprawdzić z warunku na naciski
powierzchniowe:
- między sworzniem a piastą śruby
Q
p = d" ko
d �"l1
p = 41,15 MPa < k = 87 MPa
- w piastach widełek
Q
p = d" ko
2 �" d �"l2
p = 37,04 MPa < k = 87 MPa
gdzie:
- p  wartość nacisków powierzchniowych,
- Q  siła obciążająca,
- ko  dopuszczalne naprężenia na naciski powierzchniowe
Warunki na naciski powierzchniowe zostały spełnione.
Biorąc pod uwagę wymiary widełek przyjmuję, że długość sworznia będzie wynosiła: 90
mm.
Dobrany sworzeń z łbem walcowym to: B 27 x 90 / 81 x 9
Ponownie na podstawie PN-77/M-82425 dobieram parametry śruby oczkowej M 33:
- całkowita długość śruby l = 110 mm
Dobrana śruba oczkowa to: M 33 x 110  5,8  l  F8
7 Sprawdzenie wytrzymałości nakrętki.
d
Dz
Q
� = =d" kr
r
A
Ą
2 2
A = �"(Dz - d )
4
gdzie:
- �r  naprężenia rozciągające,
- Q  siła obciążająca,
- A  przekrój nakrętki,
- kr  dopuszczalne naprężenia na rozciąganie,
- Dz  średnica zewnętrzna nakrętki,
- d  średnica wewnętrzna nakrętki.
Ze względów konstrukcyjnych przyjmuję, że zewnętrzna nakrętki będzie dwukrotnie większa od
średnicy śruby oczkowej Dz = 0 mm .
Sprawdzam wytrzymałość nakrętki wykonanej ze stali St3S :
�s = 13,37 MPa < kr = 120 MPa
�
�
�
Warunek został spełniony więc pozostaję przy dobranych wymiarach nakrętki. Przyjmuję wysokość
nakrętki h = 95 mm.
10 Obliczenie wysokości spoiny.
a
H
h
Q
�t = d" kt'
S
S = a �"l a = 0,7 �" h l = Ą �" Dz
Q
h =
0,7 �"l �" kt'
gdzie:
- �t  naprężenia ścinające,
- Q  siła obciążająca,
- S  przekrój spoiny,
- a  grubość spoiny,
- l  długość spoiny,
- Dz  średnica zewnętrzna nakrętki,
- kt  dopuszczalne naprężenia na ścinanie dla spoiny.
h = 5,306 mm
Przyjmuję wysokość spoiny: h = 6 mm.
11 Korzystając z warunku na rozciąganie sprawdzam wytrzymałość:
- piasty widełek
l2
d
d
g
D
Q / 2
� = d" kr
r
A1
A1 = l2 �"(D - d)
�s = 30,30 MPa < kr = 120 MPa
�
�
�
- ucha widełek
Q
� = d" kr
r
A2
A2 = g �"(D - d)
�s = 36,73 MPa < kr = 120 MPa
�
�
�
gdzie:
- �r  naprężenia rozciągające,
- Q  siła obciążająca,
- A1  przekrój piasty widełek,
- A2  przekrój ucha widełek,
- kr  dopuszczalne naprężenia na rozciąganie.
Warunki wytrzymałościowe zostały spełnione.
Dla dobranego sworznia dobieram:
- na podstawie PN-90/M-82004 PODKA
ADK
27 x 5
- na podstawie PN-76/M-82001 ZAWLECZK
S  Zn 6 x 45
Ponieważ założenia konstrukcyjne zakładają, że połączenie sworzniowe ma być luz
ne
zakładam rodzaj pasowania między sworzniem a śrubą oczkową i piastami:
Ć
Ć 27 F8/h6
Ć
Ć
powyższy zapis oznacza pasowanie części o powierzchniach obrotowych wykonanych wg
zasad stałego wałka dający połączenie ruchome ( obrotowe zwykłe ):
Wartości odchyłek:
Ć 27 F8+0,,053 Ć 27 h60
+0 020 -0,013
Wyniki
PASOWANIE: luz
ne
WARTOŚĆ OBCI
ŻENIA: 40 [kN]
ŚRUBA OCZKOWA: M 33 x 110  5.8 - I  F8
MATERIAA
: St5
PODSTAWOWE DANE:
D1= 55 mm, d0= 27 mm, I= 110 mm, b= 72 mm, s= 36 mm
SWORZEC
Z A
BEM WALCOWYM: B 27 X 90 / 81 X 9
MATERIAA
: St5
PODSTAWOWE DANE:
d= 27 mm, d1= 6 mm, D= 40 mm, k= 6 mm, l= 90 mm, l2= 9 mm
NAKR
TKA:
MATERIAA
: St3S
PODSTAWOWE DANE:
dz= 70 mm, h= 95 mm
WIDEA
KI:
MATERIAA
: St3S
PODSTAWOWE DANE:
d= 27 mm, D= 60 mm, g= 33 mm, l2= 20 mm
PODKA
ADKA: 27 X 5
ZAWLECZKA: S  Zn 6 X 45