kolík je v jedné nebo více spojovaných součástech usazen s předpětím způsobeným buď přesahem naráženého kolíku vůči díře, nebo kuželovitostí

Transkript

1 KOLÍKOVÉ SPOJE

2 KOLÍKOVÉ SPOJE Spoje pevné - nepohyblivé (výjimku může tvořit spoj kolíkem s konci pro roznýtování). Lze je považovat za rozebíratelné, i když častější montáž a demontáž snižuje jejich spolehlivost. Jsou to spoje tvarovým stykem

3 kolík je v jedné nebo více spojovaných součástech usazen s předpětím způsobeným buď přesahem naráženého kolíku vůči díře, nebo kuželovitostí zaraženého kolíku Součásti jsou svrtány Síly se přenáší mezi spojovanými částmi tečným napětím nebo tlaky mezi stykovými plochami

4 Použití Lícované kolíky pro zajištění polohy Spojovací kolíky silové nebo tvarové spoje (místo pera) Bezpečnostní střižné kolíky

5 Druhy kolíků Válcové Kuželové Rýhované

6 Výhody Jednoduchá výroba mohou nahradit šrouby, nýty, klíny, závlačky, pružné kroužky, pojistky šroubů atd., Součásti pro lícované kolíky se svrtávají Rychlá montáž a demontáž, Relativně levný spoj

7 Nevýhody: mohou sloužit k přenosu nepříliš velkých sil působících kolmo na osu kolíku a nepříliš velkých krouticích momentů ve spojení hřídele s nábojem, přenese zatížení pouze kolmo na osu (radiální), nikoli ve směru osy (axiální).

8 Rozdíl mezi kolíkem a čepem Kolík: spojuje součásti s přesahem, nebo kuželovitostí, pevné spojení. Čep: spojuje součásti s vůlí a umožňuje pohyb (kloubové spoje).

9 A) Podle tvaru Kolíky válcové mají průměr nepatrně větší než je průměr otvoru do kterého se zarážejí. Přesto však může v některých případech dojít k jejich uvolnění, např. při častém rozebírání nebo je-li spoj vystaven rázům a vibracím. Mezi kolíky válcové patří i kolíky s konci pro roznýtování ke kloubovému spoji s roznýtovanými konci, které zabraňují vypadnutí kolíku.

10 Kuželové kolíky se používají tam, kde požadujeme bezpečnost kolíkového spoje proti uvolnění. Kuželovitost kolíků (1 : 50) zajišťuje jejich samosvornost. Po zaražení kolíku do otvoru vznikne ve stykové ploše tření, podobně jako u klínových spojů. Pro neprůchozí otvory, kdy nelze kolík vyrazit z druhé strany, se používají kuželové kolíky s vnějším nebo vnitřním závitem, který usnadňuje jejich demontáž.

11 Výhody a nevýhody jednotlivých druhů kolíků Výhody kuželových kolíků proti válcovým: dávají přesnější a pevnější spojení, spojení zaručuje stále stejně přesnou vzájemnou polohu součástí i po opakovaném rozebrání. Nevýhody způsobují nesouosost součástí, jsou-li tyto v sobě uloženy s větší vůlí, vyžadují poměrně drahé vystružené díry a zalícování kolíku, nesnášejí otřesy, vyžadují po čase doražení.

12 Materiál kolíků a provedení otvoru -pro nekalené kolíky se používá nejčastěji automatová ocel nebo ocel , - pro kalené kolíky oceli třídy 16 a 19, např , - pro pružné kolíky ocel či jiné materiály pro kalení, - otvory pro válcový a kuželový kolík je nutné vystružit s tolerancí díry nejlépe H7, otvory pro pružný a rýhovaný kolík jsou bez vystružení s tolerancí díry H12, - pro spojení dvou součástí nebo jejich pojištění se použije válcový kolík s tolerancí m6, čímž s dírou H7 vznikne přechodné uložení, - pro otočné spojení se používá kolík s konci pro roznýtování s tolerancí h11.

13 Značení kolíků: KOLÍK 12 x 40 ČSN (válcový kolík tvaru B,nezakalený,průměr d=12 mm, délka l=40 mm, z oceli , automatová ocel-st), dle ISO : VÁLCOVÝ KOLÍK ISO 2338 A 10 x 30 St KOLÍK 6 x 30 ČSN EN kuželový kolík PRUŽNÝ KOLÍK 8 x 20 ČSN EN ISO 8752 RÝHOVANÝ KOLÍK 4 x 20 ČSN EN ISO 8740 RÝHOVANÝ HŘEB 6 x 30 ČSN EN ISO 8746

14 Výpočet kolíku:

15 Kontrola na smyk: s F S 1 Ds S 1 d 4 2

16 Kontrola na otlačení: F p S 2 p D S 2 = d. b

17 τs výpočtové namáhání ve smyku (MPa), τds - dovolené namáhání ve smyku (MPa), F síla působící na kolík (N), S1 plocha kolíku namáhaná smykem (průřez) (mm2 ), S2 plocha kolíku namáhaná na otlačení (mm2 ), d průměr kolíku (mm), p výpočtový tlak (otlačení) ve spoji (MPa), pd dovolený tlak (otlačení) ve spoji (MPa), b nejmenší tloušťka spojovaných materiálů (mm).

18 Příklad: Určete průměr pojišťovacího kolíku, je-li z materiálu a je zadáno: tloušťka spojovaného materiálu a = 20 mm, b = 10 mm, F = N, zatížení střídavé, koeficient bezpečnosti k = 2, materiál obou součástí Pro materiál je v tabulkách σpt = MPa.

19 Postup: Při rozdílné tloušťce součástí se kontroluje tlak u součásti s nejmenším rozměrem (tloušťkou). Nejdříve se stanoví dovolené napětí ve smyku a z něho průměr kolíku z pevnostní rovnice. Druhý výpočet průměru kolíku se provede po určení dovoleného tlaku z pevnostní rovnice na otlačení.

20 Průměr d z kontroly na smyk: τ Ds = 0,6. σ Dt = s F S1 Ds 0,6 Pt 0, ,6 ciii 0,6 0,6 86,4MPa k 2 F S Ds F 4 F Ds d 8, 58mm 2 d Ds 86,4 4

21 Průměr d z kontroly na otlačení: 0,6 Pt 0,6 370 pd Dd Dt ciii 0,65 72, 2MPa k 2 p F S 2 p D F b d F S 2 p D F 5000 pd d 6, 9mm b p 10 72,2 D

22 Pro výpočet dovoleného tlaku byl brán materiál s menší pevností, tj. materiál spojovaných součástí. Z výpočtu na smyk a otlačení vychází různé průměry kolíku, proto je nutné volit kolík s větším průměrem