Termiczne zmniejszenie wcisku działające na połączenia wciskowe

W przypadku złącza montowanego termicznie poprzez ogrzanie piasty i spowodowanie poszerzenia średnicy otworu na skutek rozszerzalności cieplnej, lub ochłodzenie czopa i zmniejszenie średnicy wału na skutek skurczu cieplnego.

Należy jednak pamiętać , że zmiana wcisku na skutek działania odkształceń cieplnych, wynikać może także z tego, że temperatura montażu elementów może różnić się od temperatury pracy. Może także ulec zmianie w trakcie samej pracy, w wyniku nagrzewania się elementów.

Zmiana wcisku w takim wypadku (nie montażowym)

Gdzie

Termiczne zmniejszenie wcisku$$\delta {\epsilon }_t=[{\alpha }_1(t_1-t_m)-{\alpha }_2(t_2-t_m)]$$Wzór określa termiczne zmniejszenie wcisku w połączeniu wciskowym spowodowane odkształceniami cieplnymi czopa (wału) i piasty. Różnice temperatur między momentem montażu a warunkami pracy prowadzą do rozszerzania lub kurczenia się elementów, co zmienia wartość wcisku.

$\delta {ϵ}_t$ - względna zmiana wcisku spowodowana odkształceniami cieplnymi (bezwymiarowa)
${\alpha }_1$ - współczynnik rozszerzalności cieplnej czopa
${\alpha }_2$ - współczynnik rozszerzalności cieplnej piasty
$t_1$ - temperatura czopa w trakcie pracy
$t_2$ - temperatura piasty w trakcie pracy
$t_m$ - temperatura montażu

Często w wyniku wysokiej przewodności cieplnej metali zakłada się dla materiałów metalowych, że t1=t2=t_m

Temperatura ogrzania piasty złącza skurczowego i oziębienia czopa złącza rozprężnego

• Temperatura ogrzania piasty

Temperatura ogrzania piasty$$t_2=\frac{{\epsilon }_{max}+\delta {\epsilon }_m}{{\alpha }_t}+t_m{[}^{\circ }C]$$t₂ – temperatura ogrzania piasty,

α_t – współczynnik rozszerzalności cieplnej,

t_m – temperatura montażu,

δε_m – wymagany względny luz montażowy (0,001 ÷ 0,0015). ...

• Temperatura schłodzenia czopa

Temperatura schłodzenia czopa$$t_1=-\left(\frac{{\epsilon }_{max}+\delta {\epsilon }_m}{{\alpha }_t}-t_m\right){[}^{\circ }C]$$Temperatura schłodzenia czopa to temperatura do której należy schłodzić czop wału aby zapewnić wymagany wcisk w temperaturze pracy.
t₁ – temperatura schłodzenia czopa, ε_max – maksymalny wcisk względny,
α_t – współczynnik rozszerzalności cieplnej,
t_m – temperatura montażu,
δε_m – wymagany względny luz montażowy. …