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

101 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

61243. THE IMPORTANCE OF LEARNING ENGLISH 15.57 KB
  What should we do? Who is to blame? These questions are regularly asked by any high school English teacher at least twice a year: after winter and summer academic sessions.
61248. Перша зустріч 729.47 KB
  Мета: Познайомити учнів із значенням комп’ютера в житті людини можливостями комп’ютера правилами поведінки та технікою безпеки в комп’ютерному класі; розвивати мислення увагу; виховувати допитливість інтерес до навчання дбайливе ставлення до обладнання в кабінеті.
61250. WHO (World Health Organization) 26.03 KB
  WHO was founded in 1948. In 1946 the United Nations held an International Health Conference in New York. There the Constitution of WHO was signed by 61 countries. Now-there are 150 member-states. Membership is open to all countries.