6892

Клиновые, штифтовые и профильные соединения

Доклад

Производство и промышленные технологии

Клиновые, штифтовые и профильные соединения Клиновым называется разъемное соединение составных частей изделия с применением детали, имеющей форму клина. Клиновые соединения подразделяют на установочные (рис. а), предназначенные для регулирования и у...

Русский

2013-01-08

57 KB

104 чел.

Клиновые, штифтовые и профильные соединения

Клиновым называется разъемное соединение составных частей изделия с применением детали, имеющей форму клина. Клиновые соединения подразделяют на установочные (рис. а), предназначенные для регулирования и установки нужного взаимного положения деталей, и силовые (рис. б, в), предназначенные для прочного скрепления деталей. Клиновые соединения применяют, например, для регулирования положения подшипников валков прокатных станов, для соединения штока с ползуном в паровых машинах или насосах, соединения протяжек с патроном протяжного станка; рассмотренные ранее соединения клиновыми и тангенциальными шпонками также можно отнести к числу клиновых соединений.

Достоинства клиновых соединений: простота и надежность конструкции, возможность создания и восприятия больших усилий, быстрота сборки и разборки соединения. Недостатки: значительное ослабление сечений соединяемых деталей пазами под клинья, нетехнологичность этих пазов и концентрация напряжений, что существенно сократило область применения клиновых соединений в современных конструкциях.

Силовые клиновые соединения бывают ненапряженные, в которых нет напряжений до приложения внешней силы F (рис. б)  и напряженные, в которых осуществляется предварительный натяг силой Q (на рис. в натяг осуществляется с помощью буртика на стержне). Ненапряженные соединения применяют при постоянных односторонних нагрузках, напряженные — при знакопеременных нагрузках. Для обеспечения самоторможения соединения необходимо, чтобы угол скоса клина был меньше удвоенного угла трения, т. е. .

Критерием работоспособности клинового соединения является прочность. В клиновых соединениях рассчитывают стержень по ослабленному сечению и хвостовую часть стержня на срез, поверхность контакта клина со стержнем и втулкой на смятие и клин на изгиб.

Напряженное клиновое соединение рассчитывают так же, как ненапряженное, но по расчетной нагрузке .


Штифтовым называется соединение составных частей изделия с применением штифта. Штифтовые соединения применяют для фиксации взаимного положения деталей (рис. а, б), при передаче сравнительно небольших вращающих моментов (рис. в); для закрепления деталей на конце вала применяется соединение, где штифт выполняет роль круглой шпонки (рис. г). В качестве распространенного примера можно привести фиксацию двумя штифтами взаимного положения корпуса и крышки редуктора, что необходимо при совместной механической обработке этих деталей и для сборки редуктора.

Достоинства штифтовых соединений: их простота, технологичность и низкая стоимость. Недостаток некоторых штифтовых соединений — ослабление сечения вала отверстием и связанная с этим концентрация напряжений.

Конструкция и размеры штифтов регламентированы многими стандартами. Основные типы стандартных штифтов представлены на рисунке:

конический гладкий (а), конический насеченный (б), цилиндрический гладкий (в), цилиндрический насеченный (г), пружинный (д). Кроме того, стандартизованы штифты цилиндрические насеченные с коническими насечками, штифты цилиндрические и конические с внутренней резьбой, штифты конические с резьбовой цапфой (резьба на штифтах служит либо для их закрепления, либо для извлечения из отверстия при разборке); стандартизованы также штифты конические разводные, штифты цилиндрические закаленные и штифты цилиндрические заклепочные (эти штифты с канавками имеют головки и их применяют вместо гвоздей или шурупов).

Гладкие конические и цилиндрические штифты чаще всего применяют в качестве установочных для фиксации взаимного положения соединяемых деталей; отверстия под штифты в этих деталях сверлят и разворачивают совместно. Цилиндрические штифты ставят в отверстия с натягом; в движущихся соединениях концы штифтов расклепывают. Конические штифты изготовляют с конусностью 1:50, обеспечивающей самоторможение; они допускают многократную сборку-разборку и поэтому применяются чаще.

Хорошо зарекомендовали себя в качестве крепежных насеченные штифты, гак как они не требуют развертывания отверстий при установке, надежно сцепляются при забивании со стенками отверстия, допускают многократную сборку-разборку без заметного ухудшения сцепления.

Пружинные штифты вальцуют из ленты пружинной стали и закаливают. Ввиду большой податливости их можно устанавливать в грубо обработанные отверстия, причем обеспечивается надежное сцепление при вибрационных и ударных нагрузках, допускается многократная разборка и сборка.

Штифты обычно изготовляют из углеродистой или пружинной стали, для соединения пластмассовых деталей применяют , штифты  из  пластмасс.

Критерием работоспособности крепежного штифтового соединения является прочность. В соединении (рис. в) диаметр dш штифта можно определить из расчета его на срез по двум поперечным сечениям: в соединении, показанном на рис. г, диаметр dш и длина l круглой шпонки определяются из расчета на срез по диаметральному сечению (один из размеров задается, например, dш = 0,25dв, где dв — диаметр вала), а затем проверяют соединение на смятие, причем условная площадь смятия равна половине площади диаметрального сечения круглой шпонки.

Насеченные штифты рассчитывают так же, как и гладкие, но с коэффициентом ослабления, равным 1,3... 1,5.


Профильным называется соединение, у которого сопрягаемые поверхности составных частей изделия имеют форму определенного профиля. Наиболее распространенным примером такого соединения является посадка ручек или маховиков на оси и валы с концами квадратного сечения. Более совершенны профильные соединения с овальным контуром, которые могут быть цилиндрическими (рис. а) или коническими (рис. б); последние применяют при передаче не только вращающего момента, но и осевой нагрузки.

Достоинства профильных соединений по сравнению со шпоночными и шлицевыми следующие: в соединениях с овальным контуром практически отсутствует концентрация напряжений, обеспечивается лучшее центрирование деталей: отсутствие, резких переходов в форме сечения снижает опасность появления трещин при термообработке. Недостатком профильных соединений по сравнению со шлицевыми является возникновение действующих на ступицу распорных сил и значительно большие напряжения смятия, в результате чего несущая способность профильных соединений ниже.

Расчет профильных соединений заключается в проверке прочности рабочих поверхностей на смятие, прочности и радиальной деформации ступицы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63353. Урбоекологія та екодизайн 11.39 MB
  Влаштування озеленення на штучних поверхнях інженерні схеми влаштування озеленення на будівлях архітектурно-ландшафтне середовище міста варіанти планувальних схем міста з урахуванням збереження ландшафтної основи...
63357. Ценообразование и сметное дело в строительстве 140 KB
  Современные методы определения стоимости строительства. В соответствии с единой ценовой политикой РФ и соотношением спроса и предложения на рынке инвестиций основным направлением ценовой политики в строительстве является определение объективной стоимости строительства.
63358. Новаторский характер романа «Женщина французского лейтенанта»: особенности сюжета и композиции 107.5 KB
  Я должен использовать роман как средство выражения моих взглядов Джон Фаулз Анализу романа Женщина французского лейтенанта посвящена обширная и серьезная литературоведческая литература.
63359. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ 192.5 KB
  Автоматизация производства – средство повышения производительности общественного труда и снижения себестоимости изготовления продукции, улучшения ее качества, высвобождения большого количества рабочих...