Штифтовые соединения

Штифтовые соединения применяют для передачи крутящего момента в слабонагруженных передачах, а также для фиксации положения одной детали относительно другой.

В зависимости от назначения штифты делят на установочные и крепёжные. Установочные штифты служат для точного позиционирования скрепляемых деталей (например, при соединении крышки и корпуса редуктора).

По форме штифты разделяют на цилиндрические и конические. В зависимости от назначения и вида соединения (установочное или крепёжное соединение, сквозное или глухое отверстие) цилиндрические и конические штифты изготавливают гладкими или просечными (рис. 126).

а) б) в) г) д) е)

Рис. 126. Основные типы штифтов

Цилиндрические штифты (рис. 126, а) устанавливают в отверстия с натягом. Основным недостатком цилиндрических штифтов является ослабление посадки при повторных сборках и разборках, поэтому в основном их применяют как установочные в тех случаях, когда необходимо предохранить соединяемые детали от боковых смещений.

Цилиндрические штифты с внутренней резьбой (рис. 126, б) предназначены для установки в глухие отверстия. Канавка или лыска на боковой поверхности штифта служит для выхода воздуха из глухого отверстия, а резьбовое отверстие - для демонтажа штифта.

Штифты с просечками (рис. 126, в) используют в качестве крепёжных. Они удерживаются в отверстии детали пластическим деформированием металла просечек.

Пружинные штифты (рис. 126, г) изготавливают из пружинной стали с последующей термообработкой. Фиксация штифта в отверстии детали обеспечивается за счёт сил упругости материала штифта.

Конические гладкие штифты (рис. 126, д) устанавливают в сквозные отверстия (например, муфта, соединяющая два вала, рис. 127, б). Для надёжного самоторможения и центрирования деталей конические штифты выполняют с конусностью 1:50. В соединениях, которые испытывают толчки и удары, устанавливают разводные штифты (рис. 126, е). Для удобства демонтажа конических штифтов, устанавливаемых в глухие отверстия, применяют штифты с резьбовой цапфой (рис. 127, в).

Преимущество конических штифтов по сравнению с цилиндрическими заключается в многократной сборке и разборке соединения без повреждения контактирующих поверхностей штифта и соединяемых деталей.

а) б) в)

Рис. 127. Соединения штифтами

Достоинства штифтовых соединений заключаются в простоте конструкции штифта, сборе и разборке соединения, в точном центрировании соединяемых деталей за счёт посадки с натягом. Недостатком штифтовых соединений является ослабление соединяемых деталей отверстием.

Штифты изготовляют из стали Ст4, Ст5, 35, 40 и 45. Просечные штифты рекомендуется изготовлять из пружинной стали. Диаметр установочного штифта принимают конструктивно. Диаметр крепежного штифта определяют из расчета штифта на срез.

При действии на штифт силы F по нормали к его оси, условие прочности на срез:

, (11.40)

где z - количество плоскостей среза;

S - площадь сечения среза.

- допускаемое напряжение на срез (для штифта, изготовленного из стали указанных марок, = 35 … 75 МПа; мéньшие значения берут при нагрузке с толчками и ударами).