Презентация, доклад на тему Сборка штифтовых соединений

(рис. 3).
а) б)

Рис. 3. Штифтовые соединения
а – соединение зубчатого колеса с валом, б) – соединение уголка с пластиной

служит для фиксации деталей от-
носительно друг друга в определенном положении.
По форме рабочей поверхности штифты делятся на две группы: цилиндрические и конические.
а) б)

Штифты
а – цилиндрический, б – конический

и
конические по ГОСТ 3129-70 и более сложной формы,например: цилиндрические с внутренней резьбой незакалённые по ГОСТ 9464-79; закле-
почные по ГОСТ 10774-80;пружинные по ГОСТ 14229–78;насеченные по ГОСТ 12850-80;
конические с внутренней резьбой незакалённые по ГОС Т9464-79,разводные ГОСТ 19119–80, с резьбой цапфой (с наружной резьбой) по ГОСТ 9465-79.

В, С. Наибольшая точность – класс А, наименьшая - класс С. При этом каждому классу точности соответствует
определенное исполнение (отличие по форме): классу А - исполнение1, классу В - исполнение 2, классу С - исполнение 3 (см. рис. 5, 6).

Класс точности А
(исполнение 1)

Класс точности В
(исполнение 2)

Класс точности С
(исполнение 3)

Рис. 5. Классы точности и исполнения цилиндрических незакаленных штифтов

исполнения конических незакаленных штифтов

из углеродистых качественных или легированных сталей.

Штифты могут быть с покрытием окисным, пропитанным маслом или фосфатным, пропитанным маслом, а также без покрытия.
Допускается по согласованию между изготовителем и потребителем применять другие марки материалов и другие виды покрытий.
Значения параметров шероховатости Ra рабочих поверхностей штифтов не должны быть для каждого класса точности более тех, что указаны в стандарте. Значения параметров шероховатости проверяются путем сравнения с образцами шероховатости (ГОСТ 9378-75)
или специальными приборами.

штифтов без покрытия диаметром d = 4 мм, длиной l = 24 мм:
исполнения 1
Штифт 4 × 24 ГОСТ 3128-70,
то же исполнения 2
Штифт 2. 4 × 24 ГОСТ 3128-70,
то же исполнения 3
Штифт 3. 4 × 24 ГОСТ 3128-70

колеса с валом (рис. 3а) штифт является крепежным элементом, а в соединении уголка с
пластиной (см. рис. 3 б) такие же штифты являются установочными элементами.

Штифтовое соединение для передачи вращательного движения состоит как минимум из трех деталей: вал, втулка (колесо, шкив и т.п.) и штифт (рис. 7).

Рис. 7. Штифтовое соединение для передачи вращательного движения

валу устанавливают в нужноеположение втулку (колесо, шкив, и т.д.), и закрепляют в приспо-
соблении;

Рис. 8. Втулка с предварительным
отверстием

• Затем в сборе
просверливают отверстие
под штифт насквозь через
втулку (например, ступицу
колеса) и вал, иногда во
втулке заранее делают
отверстие меньшего
диаметра (рис. 8), через кото-
рое в дальнейшем сверлится
отверстие под штифт;

• Далее аккуратно забивают штифт в выполненное отверстие.

небольших частотах вращения. Однако для исключения вылета штифта под действием центробежных сил применяют стопорение штифта (рис. 9), винтами,пружинными кольцами, а иногда просто обвязкой проволокой.

а)

б)

Рис. 9. Способы стопорения штифтов.
а – винтом, б – пружинным кольцом

на участке установки штифта.
Предварительно рассчитывают диапазон dшт значений диаметра штифта
dшт = (0,2…0,25)dв (шт).
Диаметр штифта d окончательно назначают следующим образом: из стандартного ряда значений диаметра штифта попавших в диапазон dшт выбирают большее, если в диапазоне dшт не оказалось

ни одного стандартного значения, то назначают из стандартного ряда ближайшее большее.
Предварительно минимальная длина штифта lшт принима-
ется равной диаметру ступицы dст:lшт = dст,где диаметр ступицы dст = dв(шт) + 2 × d.Длина штифта l окончательно назначается из стандартногоряда длин штифтов.
Из двух табличных значений l ближайших к l штвыбирается большее.
Примечание. Допускается некоторое увеличение диаметра сту-
пицы до уравнивания со значением длины штифта.

вдоль оси штифта (фронтальный и профильный разрезы на рис.10), штифт показывают нерассеченным.

Рис.10. Штифтовое соединение

При этом на продольном по отношению к валу разрезе, на рисунке 10 – это фронтальный разрез, где вал показан нерассеченным,
вблизи штифта выполняют местный разрез вала.

11).

Рис. 11. Соединение штифтом

В поперечном разрезе штифт показывают рассеченным (рис. 12).

валов и осей со ступицей, имеющей один или 2 продольных разреза, которая стягивается одним или несколькими винтами или болтами с гайками.
Соединения применяются для передачи крутящего момента или осевой силы на вал или на ось со стороны ступицы, или наоборот.
Соединение обеспечивается силами трения, действующими между поверхностями вала и отверстия детали.
Клеммовые соединения (рис. 9) применяют в том случае, когда место закрепления рычага на валу непостоянно.
Вследствие действия силы Р, сжимающей клеммы и растягивающей болт, между поверхностями ступицы рычага и вала возникает сила трения, равная Nf , где N -нормальное давление между половинами ступицы, создаваемое затяжкой болта, а f - коэффициент трения.

моменту QL или для надежности был бы больше, обычно на 20 %, т.е. Nfd =1,2 QL, откуда

где Q - усилие на рычаге, Н; L - длина рычага, мм; d - диаметр дала, мм.
Приближенно зависимость между силой Р и давлением N определяют, приравнивая моменты сил Р и N относительно точки С.

или

где l - расстояние от оси болта до центра вала, мм; Р - сила, сжимающая клеммы и растягивающая болт, Н.

длиной L =500 мм; другое плечо рычага связано клеммовым соединением с валом диаметром d =40 мм. Нагрузка статическая. Определить диаметр клеммовых болтов.
Решение.
Расчетная нагрузка для болта

принимают f=0,2; l=40 мм, тогда

Выбирают болт М16, площадь его сечения F=141 мм2. Рабочее напряжение растяжения

что вполне допустимо.

и осях, цилиндрических колоннах, кронштейнах и т. д. Один из примеров клеммового соединения (закрепление рычага на валу) изображен на рис.5.1

ступицей, имеющей прорезь (рис. 5.1, а); б) с разъемной ступицей (рис. 5.1, б). Разъемная ступица несколько увеличивает массу и стоимость соединения, но при этом становится возможным устанавливать клемму в любой части вала независимо от формы соседних участков и других расположенных на валу деталей.
При соединении деталей с помощью клемм используют силы трения, которые возникают от затяжки болтов. Эти силы трения позволяют нагружать соединение как моментом (Г=Л), так и осевой силой Fa. Ранее отмечалось, что передача нагрузки только силами трения недостаточно надежна. Поэтому не рекомендуют применять клеммовые соединения для передачи больших нагрузок.

Достоинства клеммового соединения: простота монтажа и демонтажа, самопредохранение от перегрузки, а также возможность перестановки и регулировки взаимного расположе¬ния деталей

два предельных случая (рис. 5.2).

большим зазором (рис. 5.2, а). При этом можно допустить, что контакт деталей происходит по линии, а условие прочности соединения выражается в виде
(5.1)
где Fn — реакция в месте контакта; /—коэффициент трения

По условию равновесия любой половины клеммы,
Fn 2F3aT,
где jF,aT — сила затяжки болтов.
Подставив значение Fn в формулы (5.1), найдем
(5.2)
Второй случай. Клемма достаточно гибкая, форма сопрягаемых деталей строго цилиндрическая, зазор в соединении близок к нулю (рис. 5.2, б). В этом случае можно полагать, что давление ρ распределено равномерно по поверхности соприкосновения деталей, а условия прочности соединения выражаются в виде.
По аналогии с формулой (1.22) и рис. 1.22, рассматривая равновесие полуклеммы, записываем
p = 2F3aJ{db). После подстановки и сокращения получаем

момента или осевой силы.
В отличие от шпоночного и зубчатого соединений, может служить также для крепления частей механизма под произвольным углом, а не только соосно, а также крепить деталь к валу в произвольном месте его длины.

Достоинства клеммового соединения: простота монтажа и демонтажа, самопредохранение от перегрузки, а также возможность перестановки и регулировки взаимного расположе¬ния деталей

Недостатки:затруднена точная установка ступицы относительно вала.
предельная осевая сила и крутящий момент ограничены силами трения сцепления.