Штифтовка это

3.8. Штифтование [1991 Новиков В.П., Павлов В.С. – Ручное изготовление ювелирных украшений]

Штифтовка это

Изготовление ряда ювелирных изделий предусматривает подвижное соединение отдельных звеньев (деталей) друг с другом.

Процесс выполнения таких соединений осуществляется с помощью штифтов и называется штифтованием. По степени и виду подвижности штифтовые соединения разделяют на шарнирные, петельные (контршарнирные) и качающиеся.

Штифтование применяется при изготовлении браслетов, серег, цепочек, кулонов.

В ювелирном производстве подвижное соединение монтируемых частей требуется обеспечить и при изготовлении некоторых ювелирных инструментов, например плоскогубцев, ножниц. В этих случаях скрепление деталей друг с другом достигается посредством заклепки, а сам процесс соединения называется подвижной или свободной клепкой; клепка может быть также глухой.

При выполнении операции штифтования применяют уже известные инструменты и приспособления: молотки, ножницы, кусачки, напильники, надфили, лобзики, ювелирную дрель, бормашинку, ригель для навивки деталей часовых браслетов (фонариков, веревочек).

Подготовка штифтов. Штифты нарезают вручную (кусачками) из провальцованной проволоки, диаметр которой соответствует внутреннему диаметру шарнира или просверленного отверстия, но ни в коем случае не превышает его.

Штифты нарезают длиной, равной общей ширине соединяемых звеньев, или при серийном выпуске изделий в строгом соответствии с эталоном (образцом).

Штифты для штифтования шарнирных соединений с одного конца слегка (не остро) опиливают на конус.

Штифтование шарнирных соединений. Вначале производят сборку и припаивание частей шарнира.

Требование при сборке одно: необходимо обеспечить как можно более плотное прилегание отдельных элементов друг к другу и в то же время дать им возможность свободно двигаться.

Процесс сборки и припаивания можно осуществить двумя способами: припаиванием всех элементов шарнира одновременно к обеим частям изделия или раздельным их припаиванием сначала к одной части изделия, а затем к другой.

При первом способе (рис. 3.7, а) на месте соединения по всей длине выпиливают полукруглое углубление – желобок; элементы шарнира насаживают на стальной стержень (обязательно плотно один к другому), укладывают в желобок и через один припаивают остальные элементы. Стержень вынимают.

При втором способе (рис. 3.7, б), как и при первом, в месте соединения выпиливают желобок. Трубку для шарнира делят на части (требуемых количества и длины), после чего в местах деления разрезают, оставляя маленькие удерживающие перемычки.

Шарнир укладывают в желобок и, как при первом способе, через один и с одной стороны припаивают к одной части изделия.

Перемычки удаляют, неприпаянные части шарнира тщательно зачищают, подгоняют, насаживают на стальной стержень точно по промежуткам и припаивают (с одной стороны) к другой части изделия.

Шарнирное соединение таким образом подготовлено к штифтованию.

Перед штифтованием отверстия шарнира обрабатывают дополнительно, причем дважды: сначала обе его готовые части (подвижную и неподвижную) проходят разверткой с небольшой конусностью, а затем разверткой чуть увеличивают диаметр трубок подвижной части шарнира с тем, чтобы штифт легко проворачивался в них.

Штифт своей конусностью должен плотно входить в отверстие неподвижной части шарнира и прочно в ней заклиниваться (рис. 3.7, в). После окончания сборки концы штифта расклепываются (до получения полусферической головки) с применением молотка, опорной плоской плиты, а в случае необходимости – плоского пуансона с углублением по форме головки штифта.

Рис. 3.7. Штифтовка

Штифтование петельных соединений. Такие соединения образуют путем помещения одной части шарнира (подвижной) внутрь другой (неподвижной). Роль штифта в этом случае играют подвижные части.

Их припаивают внутри неподвижного шарнира, который, в свою очередь, предварительно разрезают вдоль по осевой плоскости на две половинки, каждую из которых припаивают в выемки на торцах звеньев изделий (браслетов).

Важно при этом соблюдать определенную последовательность пайки отдельных элементов соединения (рис. 3.7, г).

Штифтование качающихся соединений. Процесс штифтования таких соединений состоит из двух этапов: 1) предварительного – подготовки к сборке, 2) окончательного – сборки и штифтования.

Предварительный этап включает в себя следующий порядок работ: нарезание необходимых по количеству и длине (больших и малых) соединяемых звеньев; опиливание (в целях скругления) торцов звеньев; обозначение метками (строго друг против друга) мест сверления на концах звеньев; сверление отверстий (по диаметру штифта).

На втором этапе звенья соединяют путем скрепления штифтами (рис. 3.7, д). Штифты на концах запаивают, а места пайки затем напильниками и надфилями тщательно зачищают.

Практика ювелирного дела допускает выпуск ювелирных изделий с несколькими оправами, скрепленными между собой штифтами по типу качающихся соединений.

Сборку и штифтование таких оправ производят в таком порядке: в оправах (в диаметрально противоположных местах) делают надрезы (пазы); из полоски металла по размеру и профилю пазов изготавливают соединительное ушко, один конец которого плоский, а другой полукруглый; плоскими концами ушки припаивают в пазы с правой стороны оправ; затем оправы собирают попарно, просверливают отверстия в оправах и ушках и скрепляют штифтами (рис. 3.7, е), концы штифтов запаивают, а места пайки тщательно зачищают.

Money in Faster Today!Naked casino games Online With Pay Pal: casinosonlinefacts.com.

Источник: http://iznedr.ru/books/item/f00/s00/z0000032/st041.shtml

Штифты металлические

Штифтовка это

Взаимодействие подвижных узлов часто зависит от точности расположения деталей. Для неподвижной и точной фиксации с незначительной нагрузкой используют штифты.

Они устанавливаются перпендикулярно плоскости разъема и не дают деталям изменить свое положение относительно друг друга. Штифты применяются при изготовлении различных машин и подвижных механизмов.

В медицине их используют стоматологи и травматологи, чтобы закрепить искусственный сустав, зуб и другие имплантаты.

Что собой представляет штифт

Механический штифт – это металлическая деталь цилиндрической или конической формы. Они выполняются из углеродистых и легированных сталей.

В зависимости от требований, соединения изготавливаются из металла, прошедшего нормализацию или закалку. Штифт соединительный выполняется в виде цилиндра или конуса с гладкой шлифованной поверхностью.

На цилиндрических деталях под глухое отверстие делают продольные риски для выхода воздуха.

Отверстия под штифты просверливаются и зенкуются одновременно в обеих деталях, скрепленных в рабочем положении. Шероховатость поверхности делается не ниже 5 класса. Припуск на размер – посадка с натягом определяется в соответствии с ГОСТ и выбирается по материалу и его твердости. В зависимости от соединения по валу, втулке или забиваемой детали, посадка по отверстию может быть разной.

В плоских разъемах делается установка на плоскость и два штифта. В этом случае фиксатор крепится в глухое отверстие основной, массивной детали по посадке с натягом или напряженной.

Второй фрагмент узла одевается при сборке отверстиями на закрепленные штыри по скользящей посадке или переходной.

При разборке узла, достаточно рассоединить его по плоскости, снять меньший узел и вытащить штифты из основания.

В соединениях, которые периодически будут разбираться для ремонта или плановой замены быстро изнашиваемых элементов, делают сквозное отверстие в стенках скрепляемых деталей.

При демонтаже соединения используют инструмент для выбивания штифтов. Он похож на молоток, у которого вместо бойка приварен цилиндр, похожий на саму деталь.

Выколотки заводят в отверстие, подпирают ими выбиваемую деталь и бьют по торцу молотком. Ручка в инструменте вспомогательный элемент, служащий для удобства работы.

Если конструктивно невозможно делать сквозное отверстие, устанавливают штифт с резьбой внутри или на хвостовике.

В ГОСТ 9464 по коническим штифтам предусмотрены и другие способы извлечения деталей. Например, конические изделия с выступающей наружу частью в форме гриба с проточкой вместо ножки. Ломик или клин заводится под выступ шляпки, и фиксатор срывается с места, извлекается из отверстия. В соединениях из мягких металлов используют квадратный и шестигранный хвостовик под торцовый ключ.

Скачать ГОСТ 9464-79

Механические штифты выполняются в различных вариантах, в зависимости от типа соединения и необходимости разбирать его. Значение имеет твердость материала и действующие нагрузки. Основные виды штифтов:

  • цилиндрический;
  • конический;
  • пружинный;
  • просеченный.

Всего регулярно используются в промышленности и домашних мастерских примерно 16 разновидностей фиксаторов.

Цилиндрические

Цилиндрические изделия похожи на аккуратно отрезанные и прошлифованные куски проволоки. На самом деле они изготавливаются из проката и проходят сложный технологический процесс механической и термической обработки.

Кроме размера, который определяется ГОСТом 3128-70 цилиндрические штифты не каленые, детали делятся на классы по исполнению торца:

  • плоский;
  • с фасками под 45⁰;
  • закругленные с переходным радиусом с одной и обеих сторон.

Скачать ГОСТ 3128-70

Детали с плоскими торцами устанавливаются в сквозные отверстия. Они плотно заходят в материал с высокой твердостью. На поверхности низкоуглеродистых сталей и цветных металлов углы торцов оставляют в отверстии задиры, царапины.

Гладкая твердая поверхность отверстий в углеродистых каленных и легированных сталях остается без повреждений и мягкий цилиндр из СТ 45 легко забивается и создает прочное соединение.

Для материалов со средней твердостью подходит штифтовое соединение со снятыми фасками с одной или двух сторон. Образованный на торце конус раздвигает и постепенно сминает неровности поверхности и легко входит в отверстие.

Детали с переходным радиусом от торца к цилиндрической поверхности наиболее сложные в изготовлении. Они редко применяются в машиностроении. Чаще их используют для фиксации мягких материалов типа пластмасс и пластика.

Конические

Конические штифты ставят на узлы, которые будут часто разбираться. Стандартный конус имеет наклон 1:50. Какими бывают нестандартные детали, которые выделены в отдельный раздел специальных изделий. В машиностроении, особенно при создании металлургического оборудования, возможно использование конусов 1:40 и других наклонов.

При сборке деталей под обработку, если невозможно сделать сквозное отверстие, устанавливают штифты конические с внутренней резьбой.

Они изготавливаются по ГОСТ 9464-79. Преимущество конических фиксаторов в их плотной посадке на протяжении всего периода работы. При износе поверхности отверстия, он только опускается ниже и сам центрируется.

Установка конических штифтов позволяет многократно использовать их при демонтаже и последующей сборке узла. Фиксатор не меняет своей формы и ставится в то же отверстие, где был.

Для изготовления отверстий под нормализованные конические штифты существует ряд сверл по ГОСТ 11177-84. Их угол наклона точно соответствует соотношению 1:50. Для создания более гладкой поверхности рекомендуют использовать развертки из этой же группы инструмента.

Пружинные

Штифт пружинный можно отнести к универсальным фиксаторам. Он ставится в отверстие с натягом. Чем сильнее сжат, тем лучше. Единственное ограничение – торцы продольного разреза не должны упираться друг в друга.

Штифт din 1481 пружинный цилиндрический изготавливается из листового проката методом вальцовки и закалки для фиксации формы и придания упругости. Группа фиксаторов din имеет несколько разновидностей в исполнении и большой перечень типоразмеров.

Преимущества использования пружинных деталей:

  • отверстия делаются с большим разбегом по размерам без снижения эксплуатационных качеств;
  • возможно многократное извлечение и установке обратно при сборке;
  • прочно удерживаются в отверстиях;
  • легко устанавливаются.

Пружинные изделия типа din не могут работать в узлах с большими нагрузками. Они тонкостенные и сминаются.

Назначение

Соединение штифтами широко применяются в машиностроении, медицине, приборостроении и других отраслях. Его используют в автомобильной промышленности и при изготовлении бытовой техники, всюду, где изготавливают неподвижные разъемные соединения.

Применение штифтов упрощает фиксацию деталей при ремонте и обработке.

Конические фиксаторы используют для закрепления элементов корпусных деталей при их совместной обработке. Например, корпус редуктора сначала обрабатывают по плоскости разъема. Затем засверливают по фланцам, устанавливают штифты и производят расточку отверстий под валы и подшипники с точностью H7.

После любого количества разборок все обработанные поверхности точно совмещаются.

Материал изготовления

Материал для штифтов выбирается в зависимости от требований к его твердости и коррозионной стойкости. Не каленые цилиндрические и конические детали изготавливают из Ст 45. Высокую твердость и устойчивость к сминанию имеют Ст 40ХН и другие легированные стали.

Антикоррозионной стойкостью и пластичностью отличается нержавейка аустенитной группы. Она маркируется буквой А и цифрами, например, А2, А1 — наиболее популярны.

Износостойкость и защиту от воздействия влаги придает СТ 45 оксидирование и горячее цинкование. Детали покрывают после полного изготовления.

Для пружинных фиксаторов используют листовой прокат из Ст 65Г и Ст 60С2А.

Штифт не может заменить шпонку и передавать поступательное или вращательное движение. Его назначение зафиксировать соединение и не дать возможность деталям сместиться.

Источник: https://stankiexpert.ru/tehnologicheskaya-osnastka/zapchasti/shtifty.html

Назначение и виды штифтовых соединений

Штифтовка это

Как в современное высокотехнологичное время, так и в древности при производстве сложных конструкций, как, например, пневматический лифт или деревянная катапульта, высокое значение имело правильное и надежное расположение и крепление отдельных частей.

Что такое штифты

Для устойчивого неподвижного крепления обычно применяли штифты.

Классически штифт — это короткий черенок из твердого материала, который размещается перпендикулярно плоскости и снижает смещение мелких частей конструкции в результате давления или направленного удара.

Эти маленькие помощники всегда использовались при строительстве машин и механизмов, конструкция которых подразумевает движущиеся детали.

Штифты используются не только в строительстве, производстве оборудования или столярном деле. Очень часто они встречаются в травматологии и стоматологии, поскольку штифтом удобнее всего закрепить зуб, элементы сустава или импланты.

Обычно говоря «штифт», мы имеем в виду металлический цилиндр или конус.

Такие детали производятся из углеродистых и легированных сплавов, прошедших особую обработку и закалку, поскольку обязаны иметь высокую прочность.

На цилиндрических штифтах можно видеть продольные борозды для отвода воздуха. Посадка штифта по отверстию различается. Это зависит от материала и его твердости и производится согласно ГОСТа.

Отверстия для штифтов

Обычно отверстия для штифтов глухие. Разборка такого узла осуществляется путем разъединения деталей, после чего можно вынуть и штифты.

Но если речь идет о соединениях, которые регулярно разбираются, то в этом случае делают сквозные отверстия и используют при демонтаже инструмент для выбивания штифтов, похожий на молоток. Боек у него имеет цилиндрическую форму и напоминает саму деталь.

Конические штифты удаляют на манер гвоздей: под широкую часть заводится клин, с помощью которого можно сорвать фиксатор.

Штифтовые соединения

По назначению штифтовые соединения разделяют на крепежные, установочные и направляющие.

Крепежные соединения, как видно из названия, служат для жесткой фиксации частей (поэтому иногда используемые в таких узлах штифты называют соединительными). Дополнительно они имеют функцию передачи сил в случае наличия осевых сил и крутящего момента. Такое встречается в приборостроении и станкостроении.

Установочные соединения обеспечиваются штифтами, к которым в комплекте идут винты или их аналоги. Основная задача таких соединений — сохранение расположения частей при демонтаже и повторной сборке.

В таких случаях используются только цилиндрические детали, при установке которых конструктивно подразумевается легкий разъем составных частей механизма.

Направляющие соединения предполагают возможность движения одной или нескольких частей конструкции (обычно имеется в виду поступательное движение одного элемента относительно другого).
Штифтовые соединения деталей различаются в зависимости от геометрии каждой детали, а также вида и назначения самой конструкции.

Обычно такие узлы располагаются вблизи других крепежных элементов, например, шпилек или болтов. Если другие крепежи отсутствуют, обычно ставят два штифта, так как в большем количестве нет смысла, кроме случаев, если составляющие конструкции подвергаются сильным боковым нагрузкам.

Чтобы обеспечить максимальную надежность, соединения располагают на максимальном расстоянии друг от друга, а также от геометрической оси детали.

Плюсы и минусы штифтовых соединений

Как и любой другой вид крепления, штифтовые соединения имеют свои достоинства и недостатки.

К преимуществам, несомненно, можно отнести простоту конструкции, следующую банальному закону, что чем меньше элементов используется при сборке, тем надежнее будет итоговый результат.Вторым плюсом отметим легкость сборки и демонтажа, в том числе и для повторной сборки.

Сам принцип конструкции узла подразумевает минимальный риск повреждения деталей при их разъединении. Особенно это касается цилиндрических штифтов.

Третье достоинство, пожалуй, главное.

Оно заключено в основной функции такого вида крепежей — точном центрировании соединяемых элементов, подразумевающих их наименьшее смещение и эффект «разболтанности», который появляется со временем при использовании многих других видов крепежей.

Недостаток в таких узлах один: какое бы отверстие вы ни просверлили под штифт, оно неизбежно ослабит деталь и сократит срок его службы. К примеру, такого нет у клеммовых соединений. С отверстиями вообще связано много риска.

Минимальная неточность при наметке будущих креплений может повлечь за собой деформацию изделия. При таком исходе всю деталь придется отправить в брак, второго шанса переделать работу у вас не будет.

Такая исключительная, практически микроскопическая, точность ведет к удорожанию детали, что тоже немаловажно. При долгой работе или нагреве механизма наблюдается износ отверстий и появление трещин.

Крайне нежелательно использовать узлы при появлении таких проблем, ремонт должен быть произведен в обязательном порядке. В любом случае такое соединение прослужит недолго.

Источник: https://pkmetiz.ru/articles/naznachenie-i-vidy-shtiftovyh-soedinen/

Что такое штифтовое соединение?

Штифтовка это

Как и шпоночные, штифтовые соединения чаще всего используются в узлах для передачи крутящего момента между валом и деталью. Их основной особенностью является то, что они позволяют устанавливать элементы с высокой точностью. Выполняются соединения этого типа с использованием особых деталей — штифтов.

Где используются

Применяются такие соединения для передачи в основном только очень небольших нагрузок. Иногда штифты используют для взаимной фиксации деталей. Существуют также особые срезаемые элементы этого типа, применяемые в качестве предохранителей. Помимо узлов с валами, такие изделия очень часто используются для соединения крышек и корпусов.

Еще одно назначение штифтовых соединений – протезирование в стоматологии. С использованием таких элементов производится крепление искусственных зубов.

Разновидности штифтов

При сборке разного рода узлов используют два основных типа подобных изделий:

  • цилиндрические;
  • конические.

Цилиндрические штифты, в свою очередь, могут быть:

  • пружинными разрезными;
  • просечными (с канавками).

Дополнительными элементами конструкции штифтов могут быть резьбовые отверстия или выступы. Применяются они для выемки изделий из глухих отверстий.

По выполняемым в узле функциям различают три группы штифтов:

  • установочные;
  • направляющие;
  • крепежные.

Штифтовое соединение: ГОСТ

В большинстве случаев при сборке узлов используются стандартные штифты, изготовленные с соблюдением нормативов ГОСТ. Для каждого конкретного вида изделий они свои.

Так, изготовление штифтов простой формы регулируется ГОСТ 3128-70 (цилиндрические) и ГОСТ 3129-70 (конические). Делают такие детали обычно из стали марки 45. Но ГОСТ допускает применять для этой цели и материал марок А12, 10 кп, 20 кп и пр.

Просечные изделия изготавливают из пружинной стали. Иногда штифты разных видов делают и из цветных металлов.

Разумеется, регулируются стандартами и номинальные размеры этих элементов. Также ГОСТ предусматривает и допустимые отклонения последних. Это позволяет назначать типовые посадки штифтов в отверстия втулок, валов, крышек и корпусов.

Условное обозначение этих изделий включает в себя:

  • слово «штифт»;
  • тип изделия;
  • его размеры;
  • обозначение стандарта.

Тип при этом указывается только в том случае, если он однозначно определяется стандартом. В поле «размеры» отмечаются диаметр изделия и его длина. Иногда здесь же проставляются поля допуска.

Относятся соединения этой разновидности к типу разъемных. При их создании сначала производится сверление деталей узла. Причем оно обязательно должно быть совместным. То есть предварительно детали складываются друг с другом таким образом, как они будут располагаться в узле в дальнейшем при его работе. После этого производится собственно сверление.

В полученные отверстия на следующем этапе вставляются сами штифты. Цилиндрические элементы этого типа устанавливаются очень плотно. То есть штифт всегда имеет несколько больший диаметр, чем подготовленное под него отверстие.

В том случае если узел в процессе эксплуатации будет подвергаться неоднократной сборке/разборке, для него предусматриваются не цилиндрические, а конические штифты. Это позволяет продлить срок службы конструкции.

Поскольку цилиндрические штифты вставляются в отверстия деталей очень плотно, после разборки и сборки узел может потерять присущие ему изначально эксплуатационное качества.

То есть соединение может стать попросту не слишком прочным.

Работают штифты в процессе эксплуатации:

  • на срез (по поверхности стыка);
  • на смятие.

Именно по этим признакам производятся расчеты на их пригодность при использовании в том или ином узле. Смятию могут подвергаться рабочие поверхности как штифтов, так и соединяемых деталей.

Преимущества и недостатки

При изготовлении разного рода узлов могут использоваться, помимо штифтовых, и клиновые соединения, шпоночные, шлицевые. Все они относятся к типу разъемных. Очень часто применяются также резьбовые соединения этой разновидности с применением винтов, шпилек и болтов, профильные, клеммовые. Каждый из этих типов имеет как свои достоинства, так и недостатки.

К плюсам штифтовых соединений относят в первую очередь:

  • простоту конструкции;
  • простоту сборки/разборки;
  • точное центрирование соединяемых деталей.

Недостаток такие соединения имеют в основном только один. Просверленное под штифт отверстие в любом случае в дальнейшем будет ослаблять деталь. Клеммовые соединения, к примеру, такого минуса лишены.

При этом и обрабатываться гнезда под штифты должны очень тщательно. В противном случае изделие в последующем может погнуться. Необходимость же точной обработки отверстия удорожает изготовление детали узла.

Особенности использования цилиндрических штифтов

Сборка штифтовых соединений при скреплении деталей машин выполняется обычно с применением гладких изделий. Таким же образом обычно производится обычная фиксация элементов конструкции машины в процессе ее эксплуатации. В этом случае чаще всего применяются два гладких штифта.

Для фиксации положения деталей могут использоваться и просечные изделия этого типа. Их основным преимуществом, в сравнении с гладкими, является то, что они не требуют развертки отверстий.

При отсутствии дополнительных креплений такие элементы к тому же более надежны в плане выпадения.

Как и при использовании конических, при применении просечных цилиндрических штифтов сборку/разборку соединения можно в последующем в процессе эксплуатации проводить неоднократно.

В статичные соединения цилиндрические изделия устанавливают с натягом. В движущихся же их монтируют с обязательным расклепом концов. Пружинные цилиндрические штифты монтируются обычно в малонагруженных соединениях.

Натяг при их использовании создается за счет уменьшения диаметра отверстия. Установочные типы штифтов в соединениях по посадке устанавливаются с натягом с одной из деталей.

С другой их монтируют с посадкой H7/h6 или же H7/js6.

Штифты этой разновидности изготавливаются с конусностью 1:50. Это обеспечивает в последующем их самооторжение в узлах. Используются такие изделия для передачи крутящего момента и для соединения крышек с корпусами почти так же часто, как и цилиндрические.

Простые конические штифты устанавливают обычно в сквозные отверстия. В этом случае при монтаже их просто вбивают с противоположной стороны соединения. Если отверстие не сквозное, в него устанавливается конический штифт с резьбой для вытаскивания.

Разводные изделия этого типа используют в таких соединения, которые в процессе работы механизма могут подвергаться толчкам и ударным нагрузкам. Помимо этого, их устанавливают в тех узлах, в которых детали движутся с очень большой скоростью. Концы таких штифтов по окончании монтажа обычно разводят.

Особенности установки в узле

Просверливают детали для соединения штифтом, как уже упоминалось, в сборе. В некоторых случаях эти элементы, во избежание выпадения, дополнительно фиксируют. Так поступают, к примеру, при монтаже разборных соединений. Дополнительную фиксацию в этом случае обеспечивают кольцом из проволоки 0.5-0.8 мм.

В неразборных соединения штифты обычно кернят. Но в некоторых случаях могут применяться и изделия с засверленными концами. После сборки такие штифты развальцовываются.

При использовании конических изделий в некоторых случаях условие самоотторжения может не выполняться. Происходит так довольно-таки часто, к примеру, в узлах, подвергающихся вибрациям или же функционирующих в условиях, при которых резко меняется температура. В таких соединениях конические штифты положено закреплять дополнительно.

Выбор и расчет штифтового соединения

Размеры используемых для передачи крутящего момента изделий зависят в первую очередь от диаметра вала (в пределах d шт.

Источник: https://FB.ru/article/371913/chto-takoe-shtiftovoe-soedinenie

Штифтовые соединения

Штифтовка это

Штифтовые соединения применяют для крепления деталей (соединение вала со втулкой) или для взаимного ориентирования деталей, которые крепят друг к другу винтами или болтами (соединение крышки и корпуса, соединение стойки и основания и др.). Эскиз изделия со штифтовыми соединениями двух видов – вал–зубчатое колесо и крышка–корпус (соединение с применением двух штифтов) представлен на рис. 11.1.

При ориентировании деталей относительно друг друга (соединение крышки и корпуса) обычно используют два штифта, но для фиксации углового положения деталей, ориентирование которых обеспечивается цилиндрическим сопряжением (например, соединение круглой крышки с корпусом), достаточно одного фиксирующего штифта.

Рис. 11.1. Применение штифтовых соединений

Штифтовые соединения вала со втулкой относятся к разъемным неподвижным соединениям, в которых штифт, как дополнительный конструктивный элемент, обеспечивает взаимную неподвижность деталей.

В этом соединении штифт фиксирует детали в осевом и тангенциальном направлениях (предотвращает как осевой сдвиг, так и взаимный поворот).

В отличие от неразъемных соединений вала и втулки с натягом штифтовые соединения позволяют осуществлять разборку и повторную сборку конструкции с обеспечением того же эффекта, что и при первичной сборке.

В штифтовом соединении вала с ответной деталью штифт обычно используется для передачи крутящего момента (в соединениях вращающегося вала с зубчатым колесом или со шкивом), но возможны и другие решения, например, защита вала от проворота относительно неподвижного корпуса.

Штифтовое соединение крышки и корпуса образует две посадки: штифт–отверстие корпуса и штифт–отверстие крышки, а в штифтовом соединении вала с зубчатым колесом следует различать центрирующее сопряжение вал–отверстие зубчатого колеса и две собственно штифтовые посадки: штифт–отверстия (два) во втулке зубчатого колеса и штифт–отверстие вала.

Точность центрирования деталей в штифтовом соединении вала с зубчатым колесом (шкивом, ступицей рычага и др.) обеспечивается посадкой колеса на вал. Это обычное центрирующее гладкое цилиндрическое сопряжение, для которого можно выбрать посадку с очень малыми зазорами или натягами, следовательно, предпочтительны переходные посадки.

Поскольку поле допуска на диаметр штифта одинаково по всей длине, штифтовые посадки являются посадками в системе вала.

Если выбрано основное отклонение поля допуска штифта h(например, Æ4 h8), посадки реализуются в системе основного вала, а если выбрать иное стандартное основное отклонение поля допуска штифта (например, m), штифтовые посадки реализуются в системе неосновного вала, например, Æ4 F8/m6 и Æ4 K7/m6.

Стандарты предусматривают различные конструкции штифтов,
в том числе конические, цилиндрические с гладкими поверхностями, с лысками и насечками (для установки в глухие отверстия), трубчатые, в том числе с продольными разрезами.

Дополнительными конструктивными элементами штифтов могут быть резьбовые отверстия или резьбовые выступы для извлечения штифтов из глухих отверстий. Штифты обычно изготавливают из стали 45, хотя в некоторых случаях допускается изготовление из сталей А12, 10кп и 20кп.

Стандартами регламентируются номинальные размеры штифтов и поля допусков их основных размеров, что позволяет назначать необходимые типовые посадки штифтов в отверстия корпусов, крышек, втулок и валов.

Гладкие цилиндрические штифты изготавливают с полями допусков на основную поверхность m6, h8, h9, h11, на длину штифта – по h14, на диаметр глухого отверстия – по Н13, на его глубину – по IT15. Поля допусков резьбовых отверстий штифтов – по 7Н. Конические штифты изготавливают с конусностью 1:50, с полями допусков на угловой размер ± АТ8/2 или ± АТ10/2 и с полем допуска на диаметр по h10 или по h11.

Типичный ряд длин штифтов в некотором ограниченном диапазоне, мм: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 отличается от рядов нормальных линейных размеров.

Условное обозначение штифта включает:

· слово «Штифт»;

· обозначение типа (тип 1 не указывают, не указывают и другие, если тип однозначно определяется стандартом);

· размеры (диаметр d и длину L штифта при необходимости с указанием поля допуска диаметра);

· обозначение стандарта.

Примеры обозначений штифтов:

Штифт 10 m6 × 60 ГОСТ 3128-70 – штифт диаметром 10 мм, длиной 60 мм.

Штифт 8 h11 × 45 Хим. Окс. прм. ГОСТ 10773-93 – штифт диаметром 8 мм и длиной 45 мм, с покрытием Хим. Окс. прм.

Штифтовые соединения крышки и корпуса представляют собой достаточно сложную задачу, связанную с составлением и решением взаимосвязанных размерных цепей.

Каждое штифтовое сопряжение включает в себя две простейшие размерные цепи (посадка штифта в отверстие корпуса и посадка штифта в отверстие крышки).

Образовавшиеся замыкающие звенья–зазоры (натяги) будут входить как составляющие звенья в размерные цепи, определяющие межосевые размеры штифтового соединения, а также их замыкающие звенья–зазоры (натяги) – между образующими штифтов и отверстием корпусной детали (крышки).

Кроме намеченных линейных размерных цепей, следует также составить и рассчитать еще и угловые размерные цепи, поскольку отклонения осей штифтовых отверстий от перпендикулярности также существенно влияет на собираемость изделия.

Рис. 11.2. Эскиз соединения крышка–корпус
(ориентирование по двум штифтам)

В связи с тем, что обеспечить точность замыкающих звеньев таких размерных цепей методами полной взаимозаменяемости бывает затруднительно, довольно часто прибегают к «технологической компенсации» – применяют совместную окончательную обработку штифтовых отверстий в сборе.

Корпус и крышку с предварительно просверленными отверстиями собирают без штифтов и крепят друг к другу, затем «совпадающие» отверстия обрабатывают разверткой, чем обеспечивается их соосное расположение при фиксированном межосевом расстоянии.

Такой технологический процесс можно рассматривать как применение технологии индивидуального производства, поскольку каждая крышка подходит только к своему корпусу.

11.2. Допуски расположения осей отверстий
под крепежные детали

Взаимное расположение деталей в узле механизма часто определяется размерами между осями отверстий, которые предназначаются под крепежные детали (болты, винты, резьбовые шпильки, установочные штифты) и валы с посаженными на них деталями. Отклонения от номинальных размеров, определяющих взаимное расположение отверстий, неизбежны, но они не должны превосходить пределов, определяемых служебным назначением соединения.

Соединения крепежными деталями могут быть двух типов (рис.11.3): А – с гарантированными зазорами в обеих соединяемых деталях и Б – с зазорами только в одной из соединяемых деталей, в другой имеются резьбовые отверстия или отверстия, обеспечивающие натяг.

А

Б

Рис. 11.3. Типы соединений крепежными деталями

При параллельном расположении осей отверстия под крепежные детали располагаются на прямых линиях или на окружностях одной сборочной группы, в которую могут входить и другие конструктивные элементы (центрирующие отверстия, буртики, привалочные плоскости и т.п.).

Диаметры сквозных отверстий, соответствующие им гарантированные зазоры, допуски расположения осей отверстий для соединений типов А и Б приведены в справочной литературе [10].

Допуски расположения осей отверстий при требованиях взаимозаменяемости устанавливаются исходя из расчетного зазора Sp, который определяется по следующей формуле:

,

где Smin = Dmin – dmax – гарантированный диаметральный зазор под проход крепежной детали, мкм;

Sрег – зазор между сквозным отверстием и стержнем крепежной детали, который должен быть обеспечен для последующей регулировки взаимного расположения деталей или для облегчения сборки, мкм;

Тпер – допуск перпендикулярности осей отверстий к опорной плоскости, мкм;

Тсдопуск соосности ступеней крепежной детали, мкм.

Если требования к деталям ограничиваются только собираемостью, а другие отклонения расположения осей отсутствуют или ими можно пренебречь, то принимают

.

Допуски расположения осей отверстий под крепежные детали могут устанавливаться одним из двух способов: позиционными допусками (смещением от номинального расположения осей) и предельными отклонениями размеров, координирующих оси отверстий.

Нормирование позиционных допусков является более предпочтительным. комплексно ограничивая отклонение осей от номинального расположения, они наиболее полно обеспечивают требования взаимозаменяемости и облегчают оформление чертежей.

Позиционные допуски рассчитываются на основе формул, единых для всех видов расположения осей отверстий:

для соединений типа А

;

для соединений типа Б

,

где Т – позиционный допуск в диаметральном выражении, мкм.

В наибольшей степени преимущества позиционных допусков проявляются в серийном и массовом производстве, поскольку они упрощают расчет кондукторов и комплексных калибров.

Нормирование предельных отклонений координирующих размеров необходимо в тех случаях (обычно для деталей единичного и мелкосерийного производства), когда отверстия получают обработкой по разметке или на координатно-расточных станках, а измерение расположения осей производят универсальными средствами.

Например, для осей четырех отверстий (рис. 11.4) под болты М4-6h (тип соединения деталей А) по справочным данным [10]: диаметры сквозных отверстий Ø 4,3Н12; Smin= 0,3 мм; позиционный допуск в диаметральном выражении Т = Sр= 0,3 мм; отклонения размеров между осями отверстий dL = ± 0,5 Sр= ± 0,16 мм.

а) б)

в)

Рис. 11.4. Допуски расположения осей отверстий соединения болтами М4:

а) исходное расположение; б) назначение позиционного допуска;
в) указание предельных отклонений размеров, координирующих оси отверстий

Допуски расположения осей отверстий определяют точность расположения элементов в пределах одной сборочной группы.

Расположение сборочной группы в целом относительно других элементов детали (например, боковых кромок) нормируют предельными отклонениями размеров, координирующих группу непосредственно у размеров, или оговаривают записью об общих допусках размеров (отклонения, как правило, назначают симметричными).

В тех случаях, когда в сборочные группы входят центрирующие элементы (например, отверстие или выступ, рис. 11.5), по которым должно быть обеспечено совмещение при сборке, их принимают в качестве баз при простановке размеров и допусков, определяющих расположение осей отверстий под крепежные детали (рис. 11.6).

Рис. 11.5. Соединение с центрирующим элементом по посадке с зазором

Рис. 11.6. Схема нормирования точности расположения отверстий
при наличии центрирующего элемента

Корпусные детали

Материал и размеры элементов корпуса назначаются из условия его прочности, жесткости и технологичности, а также в зависимости от программы выпуска (серийное или единичное производство). Для изготовления корпусных деталей используют чугуны, стали и легкие сплавы [9, 17, 18].

Для удобства сборки редуктора его корпус (см. рис. 11.7) обычно выполняется разъемным (крышка и основание). Корпуса редукторов могут выполняться гладкими (без выступающих элементов) как с внутренней (рис. 11.7,а), так и с внешней стороны (рис. 11.7,б).

В последнем случае выступающие элементы (бобышки подшипниковых гнезд, соединительные фланцы, ребра жесткости) расположены внутри корпуса, фундаментные лапы отсутствуют, а места крепления корпуса к фундаментной плите (раме) оформляют в виде ниш.

Корпус в таком варианте более эстетичен, удобен для обслуживания, обладает большей жесткостью и объемом масляной ванны, но имеет бόльшую массу и усложненную литейную оснастку. Возможны и другие конструктивные решения формы корпусов редукторов.

Основной материал корпусов редукторов в случае серийного производства – серый чугун марки СЧ-15. Толщина стенки основания корпуса определяется по эмпирической зависимости

, но не менее 6 мм,

где Т4 – вращающий момент на выходном валу, Н·м.

Толщина стенки крышки корпуса и ребер жесткости

мм.

Толщина фланцев и фундаментных лап принимается по рекомендациям, приведенным на рис. 11.7.

Для соединения крышки с основанием используют болты с наружной нормальной (или уменьшенной) шестигранной головкой или винты с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником.

Номинальный диаметр фланцевых болтов определяют по формуле

мм.

Рис. 11.7. Размеры некоторых элементов корпуса

Номинальный диаметр фундаментных болтов (винтов) для крепления редуктора к фундаментной плите (раме)

.

Ширина фланца корпуса и фундаментных лап назначается из условия свободного размещения головки болта (винта) или гайки и возможности поворота гаечного ключа на угол не менее 60°.

Размеры некоторых элементов корпуса приводятся на рис. 11.7.

В случае единичного производства корпус и крышку корпуса выполняют сборными или сварными из пластин, изготовленных из малоуглеродистых сталей.

Примеры сборных и сварных конструкций даны в литературе [3, 9].

12. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Источник: https://helpiks.org/6-47764.html

Норма Развития
Добавить комментарий