Połączenia wielowypustowe

Połączenie wielowypustowe to rodzaj połączenia mechanicznego, które umożliwia przenoszenie momentu obrotowego pomiędzy wałem a piastą. Połączenie wielowypustowe składa się z wielu koncentrycznie ułożonych wokół osi wału wypustów (zębów), które są rozmieszczone równomiernie i osadzone są w rowkach na piastach.
Wypusty mogą mieć różne kształty, np. trapezowe, prostokątne, ewolwentowe.

Połączenia wielowypustowe znajdują zastosowanie w mechanizmach, gdzie konieczne jest precyzyjne przenoszenie momentu obrotowego oraz w układach przeniesienia napędu, takich jak skrzynie biegów, układy kierownicze.

Wady i zalety połączenia wielowypustowego

Zalety: 

  • Zdolność przenoszenia obciążeń zmiennych,
  • Centrowanie piasty w czopie,
  • Łatwość montażu i demontażu,
  • Łatwość wykonania i produkcji (jednostkowej i małoseryjnej),
  • Możliwość przenoszenia siły wzdłużnej

Wady:

  • Brak naprężeń montażowych,
  • Brak pełnej normalizacji kształtu i pasowania

Zarysy wielowypustów stosowane w praktyce.

 

a) proste zarysy boków

 

b) wielokarbowe

 

c) ewolwentowych

 

 

Kształty wypustów (zarysy) dobiera się w zależności od rodzaju środkowania (centrowania czopa w piaście) i sposobu obróbki.

Wyróżnia się centrowanie za pomocą:

Bocznych powierzchni wypustu b  
Średnicy zewnętrznej wypustu D – obróbka kształtowa
Średnicy wewnętrznej wypustu d – najczęściej stosowana metoda. – obróbka obwiedniowa

 

Główne wymiary Zarysów połączeń wielowpustowych :

Dla zarysów prostych –

Liczba wypustów d [mm]

D [mm]

b [mm]
6 23 26 6
26 30 6
28 32 7
8 32 36 7
36 40 7
42 46 8
46 50 9
52 58 10
56 62 10
62 68 12
10 72 78 12
82 88 12
92 98 14
102 108 16
112 120

18

 

 

 

Obliczanie połączeń wielowypustowych

Warunkiem obliczeniowym wypustów jest wytrzymałość zęba (wypustu) na naciski dopuszczalne

Obciążenie maksymalne dopuszczalne, przypadające na jeden ząb połączenia wielowypustowego

z – liczba zębów

w – współczynnik wożenia –  o wartości 0,75. Opisuje on przenoszalność obciążenia przez zęby spowodowaną nierównomiernością obróbki. Oznacza, że 75% powierzchni zębów bierze udział w przenoszeniu obciążeń

l – długość czopa przenosząca obciążenie

Pmax – maksymalna siła

p_dop – naciski dopuszczalne (uwarunkowane właściwościami materiałowymi i  współczynnikiem bezpieczeństwa)

D – średnica zewnętrzna obrysu wypustów

d – Średnica wewnętrzna obrysu wypustów

 

Dopuszczalne naciski na połączeniach wielowypustowych

1) Dla obciążeń uderzeniowych kierunkowo- zmiennych z ograniczonym smarowaniem, małej dokładności wykonania

2) Dla obciążeń zmiennych ze standardowym smarowaniem, dla materiałów o średniej wytrzymałości i obróbce

3) Dla obciążeń jednokierunkowych i dobrego smarowania, dla materiałów o wysokiej wytrzymałości i dobrej obróbce

 

Rodzaj połączenia Warunki pracy Powierzchnie robocze czopa nieutwardzone [MPa] Powierzchnie robocze czopa ulepszone lub hartowane [MPa]
Połączenie spoczynkowe czopu z piastą

1)

2)

3)

~35-50

~60-100

~80-120

~40-70

~100-140

~120-200

Połączenia przesuwne czopu z piastą bez obciążenia

1)

2)

3)

~15-20

~20-30

~25-40

~20-35

~30-60

~40-70

Połączenia przesuwne czopu z pisatą pod obciążeniem

1)

2)

3)

~3-10

~5-15

~10-20

Tabela pozyskana z „Podstawy konstrukcji maszyn, Witold Korewa, 1965”

Dane liczbowe pozyskane są na podstawie danych rynkowych z różnych lat - określają one wartości orientacyjne służące jedynie w cellu nauki,
aby zastosować prawidłowe, zapewnione wielkości, należy używać  aktualnych norm wydanych przez odpowiednią organizację lub instytucję

Może cię interesować także

Połączenia cierne stożkowe

Połączenia cierne czopowe – stożkowe to rodzaj połączeń mechanicznych, wykorzystujących  tarcie między stykającymi się powierzchniami stożkowymi dwóch elementów, aby przenosić obciążenia i utrzymywać ich położenie względem siebie. Są one stosowane w mechanizmach, w...

Połączenia wciskowe

Czym jest połączenie wciskowe Połączenie cierne wciskowe jest jednym z podstawowych sposobów łączenia dwóch elementów maszyn. Zazwyczaj czopa (części wystającej, zazwyczaj osiowej) i piasty (części obejmującej, z otworem). Najważniejszą siłą zapewniającą elementom...

Połączenia z wpustem pryzmatycznym

Połączenia z wpustem pryzmatycznym i czółenkowym– co to połączenie wpustowe Połączenie wpustowe to połączenie rozłączne wału z piastą za pomocą elementu przenoszącego moment skręcający w postaci wpustu. Zazwyczaj wpusty są wciskane bez luzu w specjalnie wykonanych na...

Obliczenia połączeń spawanych

Projektowanie połączeń spawanych – rozkład naprężeń Obliczanie połączenia spawanego  Naprężenia...

Przykład obliczeniowy wytrzymałości konstrukcji jednolitej

  Obliczenia konstrukcji jednolitychTreść : Wspornik traktowany jako metalowy blok...

Obliczanie połączenia kołnierzowego z uszczelką gumową przy użyciu metody ASME

Obliczanie połączenia z uszczelką gumową kołnierza przy użyciu metody ASME - moment dokręcenia...

Technologia Śrub: Wszystko o projektowaniu połaczeń śrobowych

Czym jest śruba?  Główne cechy śruby. Wymiarowanie śruby – opis budowy śruby w rysunku...

Spawanie MIG, TIG, MAG – Wszystko o spoinach.

Spawanie - podstawowe informacje o   Rodzaje spawania Spawanie MIG/MAG Spawanie TIG Spawanie...

Moduł Younga i statyczna próba rozciągania

Związki konstytutywne  Statyczna próba rozciągania, Granica sprężystości, plastyczności i inne...

Wytrzymałość na rozciąganie, skręcanie, ścianie oraz zginanie

Wytrzymałość materiałów jest kluczowym aspektem w dziedzinie inżynierii, mającym zasadnicze...

Spiętrzenie naprężeń

Spiętrzenie naprężeń – to lokalna koncentracja naprężeń materiału na przykład wokół otworu i...

Rodzaje śrub, nakrętek i podkładek

Rodzaje śrub   Rodzaje połączeń śrubowych   Dodatkowe rodzaje śrub   Śruba Rzymska...

Moment dokręcania śrub i inne obliczenia połączeń śrubowych

Wymagany moment dokręcania śrub   Tarcie w złączu śrubowym Prawa Tarcia Coulomba:  ...