24 Штифтовые соединения

24.1 Устройство, назначение. Преимущества и недостатки

Штифты в основном предназначены для точной фиксации деталей, а также для передачи небольших нагрузок. Иногда штифты используют и как предохранительное звено, работающее на срез.

Цилиндрические штифты (ГОСТ 3128-70, СТ СЭВ 238-75 и СТ СЭВ 239-75) устанавливают в отверстиях с натягом (рис. 94, а); иногда концы штифтов расклепывают (рис. 94,б) [1-8].

а б в г д

Рисунок 94 - Соединения с цилиндрическими и коническими штифтами

Конические штифты (ГОСТ 3129-70, СТ СЭВ 240-75) выполняют с конусностью 1:50, обеспечивающей самоторможение и центрирование деталей. Применяют штифты простые, устанавливаемые с натягом в отверстия (рис. 94, в); с резьбой для извлечения при разборке (рис. 94, г); с резьбой для предохранения от ослабления натяга (рис. 94, д).

Изготовляют штифты из сталей 45 и 40Х; при необходимости проводят поверхностную закалку до твердости 45...55 НRС.

Таблица 73 – Преимущества и недостатки

Недостатки	Достоинства
Ослабление деталей	Простота изготовления
Технологически сложный процесс образования соединения	Лучше сварки в условиях вибрационных и ударных нагрузок, высоких температур, коррозионных сред
	Процесс не тепловой (холодная клёпка)

24.2 Расчет штифтов на прочность

При передаче вращающего момента средний диаметр штифта определяют из условия прочности на срез (рис. 95). Алгоритм расчета штифтового соединения представлен в табл. 74.

а б

а – соединение с цилиндрическим штифтом; б – соединение с коническим штифтом

Рисунок 95 – Расчетная схема

Таблица 74 - Алгоритм расчета штифтового соединения

РН	РУ
Проверка прочности заклепок на срез
	Для расчетной схемы рис. 89, а: , где - при мм; - при мм; - число поверхностей среза; 35...75МПа. Для расчетной схемы рис. 89,б: .
Проверка прочности заклепок и соединяемых деталей на смятие
	, где - толщина детали; 280...320МПа

25 Соединения сваркой

25.1 Преимущества и недостатки. Классификация

В машиностроении наиболее широкое распространение получили следующие способы сварки: ручная дуговая сварка металлическим электродом, автоматическая дуговая сварка металлическим электродом под слоем флюса, электрошлаковая и контактная сварка [1-8].

В зависимости от взаимного размещения соединяемых деталей различают следующие основные виды сварных соединений: стыковые, нахлесточные, тавровые и угловые.

Таблица 75 - Достоинства и недостатки сварных соединений

Достоинства	Недостатки
Экономия в весе при замене литых конструкций	Появление температурных напряжений и связанная с ним возможность искривления деталей после сварки
Герметичность	Значительная концентрация напряжений возле сварных швов
Комбинирование в детали различных материалов	Не все материалы хорошо свариваются
Технологичность, высокая производительность	Низкая культура труда

Стыковые соединения являются наиболее распространенным видом сварных соединений. Выполняются стыковым сварным швом с помощью дуговой или контактной сварки. Сварные стыковые соединения бывают: с прямыми, косыми и кольцевыми швами. Детали вблизи стыка должны иметь равную толщину для обеспечения их одинакового прогревания. Поэтому в зависимости от толщины листа свариваемые элементы деталей изготавливают с подготовленными кромками (с разделкой кромок). При стыковой сварке листов неодинаковой толщины наибольшую предельную разность толщин выбирают в зависимости от толщины тонкого листа (рис. 96).

а б в

а – без разделки кромок; б – с односторонней разделкой кромок; в – с двухсторонней разделкой кромок

Рисунок 96 – Примеры стыковых соединений