7.Клиновые и штифтовые соединения

7.1.Назначение и классификация соединений

Клиновым называют разъёмное соединение затягиваемое или регулируемое с помощью клина. Клиновые соединения, затягиваемое или регулируемое с помощью клина. Клиновое соединение представляет собой соединение стержня со втулкой рис. 7.1. Стержень имеет поперечный клиновой паз с углом, равным углу клина, а втулка имеет паз постоянного сечения. Забивая клин или перемещая его посредством винта, затягивают клиновое соединение.

а б

Рис. 7.30 Клиновые соединения стержня со втулкой: сопряжение по цилиндрической поверхности и по торцу (а), по конической поверхности (б)

Достоинства клиновых соединений заключается в простоте конструкции, быстроте сборки и разборки, возможности создания больших усилий затяжки.

К недостаткам клиновых соединений относятся не технологичность конструкции, ослабление основных деталей прорезями для установки клина и необходимость в ответственных случаях устройств, стопорящих клин.

Указанные недостатки ограничивают применение клиновых соединений. Они всё же находят применение там, где удобство и быстрота сборки и разборки имеют решающее значение например, в зажимных устройствах станков.

В клиновых соединениях применяют почти исключительно односкосные клинья. Рабочие поверхности клиньев с цилиндрическими или плоскими фасками рис. 7.2.

Уклоны рабочей поверхности клина в зависимости от назначения назначают в пределах 1:100; 1:40; 1:10; 1:4.

Шрифты предназначены для точного взаимного фиксирования деталей, но могут применяться в качестве крепёжных и предохранительных элементов.

Рис. 7.31 Основные типы штифтов

Шрифты изготавливают из стали марок 45, 15, А12, 35, а также из пружинной стали. Шрифты устанавливают в отверстия, которые в деталях обработаны совместно, и в проектном положении они удерживаются за счёт сил трения, а иногда концы штифтов расклёпывают.

7.2.Классификация

По назначению клиновые соединения разделяются на:

• силовые, предназначенные для прочного скрепления деталей;

• установочные, применяемые для установки, регулировки взаимного положения деталей.

В свою очередь силовые клиновые соединения в зависимости от метода сборки и характера воспринимаемых нагрузок подразделяют на:

• не напряжённые, собираемые без предварительной затяжки и предназначенные для восприятия постоянных по величине и знаку усилий;

• напряжённые, собираемые с предварительной затяжкой.

При нагружении соединений осевыми усилиями, изменяющимися по величине и знаку, как правило, применяют напряжённые конструкции. В этих соединениях, до приложения внешней нагрузки, при запрессовке клина создаётся предварительная затяжка. Величина её должна гарантировать совместность работы соединения при внешней переменной нагрузке. Обязательное условие надёжной работы таких соединений, сохранение остаточной затяжки деталей соединения после приложения внешней нагрузки.

По форме рабочей поверхности штифты можно разделить на:

• гладкие конические,

• гладкие цилиндрические,

• конические и цилиндрические с насечёнными канавками,

• цилиндрические пружинные вальцованные из ленты.

Наибольшее распространение имеют гладкие конические штифты, рис. 7.3. Они обеспечивают надёжное самоторможение и центрирование деталей. Конические штифты в основном применяют в соединениях деталей по плоскостям, стягиваемым крепёжными болтами. В этих соединениях штифты осуществляют фиксацию деталей, а основная нагрузка воспринимается силами трения в стыке, создаваемыми начальной затяжкой болтов.

Рис. 7.32 Штифты конические

Цилиндрические штифты в отверстиях ставят с натягом в точно обработанные отверстия (рис. 7.4).

Рис. 7.33 Штифты цилиндрические

Штифты с канавками не требуют развёртывания отверстий и надёжно удерживаются в них без дополнительных средств крепления. При забивании таких штифтов в отверстия выдавленный ранее из канавок материал упруго деформируется в обратном направлении, создавая повышенные местные давления, повышающие прочность сцепления.