*3 А н я т и е 25. Штифтовые и клиновые соединения и соединения деталей с натягом Штифтовые соединения

Разъемные соединения могут осуществляться цилиндри­ческими, коническими или фасонными штифтами. На рис. 217 пока­заны разновидности штифтовых соединений с помощью цилиндри­ческого штифта (а); конического штифта (б, в); конического разводного штифта (г), цилиндрического штифта, использованного в качестве шпонки (д).

Цилиндрические (СТ СЭВ 239—75) и конические (СТ СЭВ 240—75) штифты применяют как установочные (рис. 217, а, в) или для передачи относительно небольших нагрузок. При передаче знако­переменной, вибрационной или ударной нагрузки цилиндрические и конические штифты должны специально предохраняться от ослаб­ления натяга и выпадания (рис. 217, г). Широкое распространение получили гладкие конические (конусность 1:50) и фасонные [цилиндрические и конические с выдавленными или насеченными — (СТ СЭВ 1484—78, 1485—78) канавками, рис. 218] штифты, обес-

печивающие центрирование соединяемых деталей и надежное само­торможение.

При передаче поперечной нагрузки (см., например, рис 217,6) штифт работает на срез и смятие.

Штифты с головками применяют вместо шурупов для закрепле­ния труб с помощью хомутиков (рис 219).

В некоторых областях техники применяют пружинные штифты (рис 220), которые вальцуют из ленты пружинной стали и закали­вают. Благодаря прорези они удобны при монтаже и вследствие упругости материала обеспечивают надежное самоторможение при вибрационных и ударных нагрузках.

Клиновые соединения

Применяемые в машиностроении клиновые соединения можно разделить на силовые и установочные.

Л-
1	н	[

Силовые клиновые соединения подразделяются на ненапря­женные (рис. 221, а) и напряженные: б —с конусом, в —с буртиком. Клинья применяют для соедине­ния тяг, разъемных маховиков, поршневых штоков с ползунами, вкладышей и др. Ненапряженные клиповые соединения (до прило­жения внешних нагрузок в дета­лях этого соединения напряжения отсутствуют) применяют при од­носторонних нагрузках. Наиболь­шее распространение в машино­строении получили напряженные клиновые соединения (клин за­прессовывается в отверстие соеди­няемых деталей с некоторой си­лой, вызывающей напряжения до приложения внешней нагрузки), обеспечивающие достаточную на­дежность в режиме переменных нагрузок.

Установочные клиновые соединения предназначены для закрепления требуемого относи­тельного положения соединяемых деталей и сборочных единиц.

Для обеспечения самоторможе- Рис 221

ния угол клина (tga, рис. 222,а)

в силовых клиновых соединениях принимают равным 1:100, 1:40 или 1:30, в установочных— 1:10; 1:6 или 1:4.

Достоинства силовых клиновых соединений. 1. Простота кон­струкции, сборки и разборки. 2. Относительная дешевизна. 3. Воз­можность передачи значительных нагрузок.

Недостатки. 1. Ослабление соединяемых деталей отверстием под клин. 2. Относительная сложность обработки отверстий. 3. Не­обходимость индивидуальной тщательной пригонки клина по отвер­стию.

При конструировании клинового соединения ориентировочно можно принимать (рис. 222, а) толщину клина b = (¹/^.. .^l/₃)d₉ вы­соту сечения клина h^3b.

Рис. 222

Ориентировочно выбранные размеры соединения проверяют по условиям прочности: на смятие

o_cu = KQ/S_cu^[a_eu]; (220)

на изгиб клина (рис. 222, б)

а_и - 3KQD/(4bh*) < [а J; (221)

на растяжение стержня

a_p = /CQ/S_p<[a_p]. (222)

Здесь К — 1 для ненапряженного клинового соединения; К — 1, 2... ...1,5 для напряженного клинового соединения; S_CM«fed—пло­щадь поверхности контакта клина и стержня; S_CM«b(D—d)—пло­щадь поверхности контакта клина и втулки; 5_Р « nd²/4 — bd—пло­щадь опасного сечения стержня, ослабленного отверстием под клин; S_p« (tt/4)(D² —d²) —6(D —d) — площадь опасного сечения втулки, ослабленной отверстием под клин.

Допускаемые напряжения для деталей из среднеуглеродистой стали: [a_p] « [а_н]= 150 МПа; [а_см] « 200 МПа.