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.
Скобы, штифты и шпильки для пневматических пистолетов. Виды, материалы и применение.
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).
Штифт, культевая вкладка или Build-up — что лучше? Каким способом восстановить зуб в каких случаях.
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.
Под шплинтом понимают особый вид упругих креплений, который представляет собой проволочный стержень, согнутый пополам. В месте сгиба стержня, который чаще всего имеет полукруглое сечение, предусматривается ушко.
Шплинтыприменяются в основном:
чтобы исключить риск самопроизвольного отвинчивания гаек
чтобы обеспечить удобное крепление слабо нагруженных деталей.
Необходимо помнить, что данный элемент не позволяет достичь высокой прочности соединений, поэтому он не применяется при креплении деталей, подвергающихся высокой нагрузке.
При установке плоскость кольца может быть расположена как параллельно, так и перпендикулярно оси болта. Первый способ является более легким, а второй позволяет добиться более высокой эффективности.
Для того чтобы получить возможность использования шплинтов, необходимо наличие специальных пазов в верхней части применяемых для крепления гаек. В один из этих пазов вводятся стержни, после этого концы его загибаются.
Материалом для производства таких изделий служит, как правило, мягкая сталь, поэтому они могут быть использованы только одноразово.
Дайте ответ на тест и результаты отправьте на мой контакт в форме фотографии или файла
Источник: studopedia.ru
Штифтовые соединения
Штифт — это стержень, применяемый для неподвижного соединения деталей, часто в строго определённом положении, посредством запрессовывания в сквозное отверстие, выполненное в двух (или более) соединяемых деталях, как показано на рис. 118. Штифтовое соединение используется при передаче относительно небольших нагрузок. Штифты обеспечивают неоднократную сборку и разборку деталей.
Классификация. Изображение на чертеже
Штифты бывают цилиндрические (по ГОСТ 3128-70) и конические (по ГОСТ 3129-70), также размеры штифтов должны соответствовать всем требованиям ГОСТ 26862-86 «Штифты. Общие технические условия».
Рис. 118. Пример штифтового соединения
Конический штифт, в отличие от цилиндрического, может использоваться многократно без уменьшения точности расположения деталей.
Расчёты на прочность и практика показали, что в большинстве случаев выбор значения диаметра штифта принимается в пределах 0,2. 0,25 диаметра вала в месте соединения и уточняется по стандартному ряду диаметров штифтов (табл. 28). Толщина стенки ступицы может быть принята равной значению диаметра штифта d. Диаметр ступицы получается суммированием значений диаметра отверстия в ней и толщины двух её стенок.
Длина штифта / может быть принята равной значению диаметра ступицы или несколько большей, но обязательно согласовываться со стандартным рядом значений длин штифтов: по ГОСТ 3128-70 — для цилиндрических штифтов; по ГОСТ 3129-70 — для конических штифтов (табл. 28).
Условные обозначения штифтов определяются стандартами и включают в себя наименование, исполнение, размеры, номер стандарта.
Источник: studref.com
Статьи о радиотехнике, технологиях, чертежах, 3D-моделировании
Публикации для людей, интересующихся наукой и техникой
Штифтовое соединение — это соединение с применением детали, которая называется Штифт (рис. 1).
Рис. 1. Штифтовые соединения
Штифт представляет собой стержень с цилиндрической или конической рабочей поверхностью и применяется для фиксации деталей относительно друг друга в разном положении. По форме рабочей поверхности штифты подразделяются на следующие виды: цилиндрические и конические. Штифты могут быть простой формы, например, штифты цилиндрические по ГОСТ 3128-70 и конические по ГОСТ 3129-70 (рис. 2) и более сложной формы. Также бывают:
- цилиндрические с внутренней резьбой незакалённые по ГОСТ 9464-79;
- заклепочные по ГОСТ 10774-80;
- пружинные по ГОСТ 14229–78;
- насеченные по ГОСТ 12850-80;
- конические с внутренней резьбой незакалённые по ГОСТ 9464-79;
- разводные ГОСТ 19119–80, с резьбой цапфой по ГОСТ 9465-79.
Рис. 2. Штифты: а – цилиндрический, б – конический
Размеры и форма штифтов должны соответствовать, указанным в стандартах.
По точности рабочей поверхности штифты подразделяются на три класса точности: А, В, С. Наибольшая точность – класс А, наименьшая — класс С. При этом каждому классу точности соответствует определенное исполнение: классу А — исполнение 1, классу В — исполнение 2, классу С — исполнение 3 (рис. 3, 4).
Рис. 3. Классы точности и исполнения цилиндрических незакаленных штифтов
Рис. 4. Классы точности и исполнения конических незакаленных штифтов
Незакаленные штифты изготавливают из стали 45. Закаленные штифты изготовляют из легированных сталей. Штифты могут быть с покрытием окисным, пропитанным маслом или без покрытия. Значения параметров шероховатости Ra рабочих поверхностей штифтов не должны быть для каждого класса точности более тех, что указаны в стандарте. Значения параметров шероховатости контролируются путем сравнения с образцами шероховатости (ГОСТ 9378-75) или специальными приборами.
Примеры условного обозначения незакаленных цилиндрических штифтов без покрытия диаметром d = 4 мм, длиной l = 24 мм: исполнения 1
Штифт 4х24 ГОСТ 3128-70,
Пример условного обозначения штифта исполнения 1, диаметром d = 4 мм, длиной l = 28 мм с химическим окисным покрытием, пропитанным маслом:
Штифт 4х28 Хим.Окс.прм. ГОСТ 3128-70.
По функциональному назначению штифты различают крепежные и установочные. В соединении зубчатого колеса с валом штифт является крепежным элементом, а в соединении пластины с пластиной (рис. 1) такие же штифты являются установочными элементами.
Штифтовое соединение для передачи вращательного движения состоит как минимум из трех деталей: вал, втулка (колесо, шкив) и штифт (рис. 5).
Рис. 5. Штифтовое соединение для передачи вращательного движения:
1 – вал, 2 – втулка, 3 – штифт
На производстве штифтовое соединение делают следующим образом.
- на валу устанавливают в нужное положение втулку (колесо, шкив, и т.д.), и фиксируют в приспособлении;
- затем совместно просверливают отверстие под штифт насквозь через втулку и вал;
- далее методично забивают штифт в выполненное отверстие.
Если нужно разобрать соединение, снять втулку или зубчатое колесо для ремонта или замены, то штифт аккуратно выбивают или высверливают. Штифтовое соединение нельзя считать разъёмным, т.к. повторно штифт использовать нельзя. Для повторного соединения берут новый штифт большего диаметра, а в деталях рассверливают новое отверстие под этот штифт.
Штифтовое соединение применяют для передачи вращательного движения в слабонагруженных конструкциях и при небольших частотах вращения. Однако для предотвращения вылета штифта под действием центробежных сил применяют стопорение штифта (рис. 6), винтами, пружинными кольцами или просто обвязкой проволокой.
Рис. 6. Стопорение штифта пружинным кольцом
Чтобы соединение было надежным необходимо правильно подобрать размеры соединения: диаметр и длину штифта. В особо важных случаях выполняется расчет на прочность в зависимости от нагрузки. Во всех остальных случаях размеры штифтового соединения выбираются в соответствии с рекомендациями, разработанными на основе расчетов и практического применения, и должны соответствовать требованиям, установленным в стандартах на конкретные виды штифтов.
Определение размеров цилиндрического штифта
Диаметр штифта d зависит от диаметра вала dв(шт) на участке установки штифта.
Предварительно рассчитывают диапазон dшт значений диаметра штифта
Минимальная длина штифта lшт принимается равной диаметру ступицы dст:
где диаметр ступицы dст = dв(шт) + 2хd.
Допускается некоторое увеличение диаметра ступицы до уравнивания со значением длины штифта.
Штифтовое соединение на чертежах
На разрезах, когда секущая плоскость проходит вдоль оси штифта (фронтальный и профильный разрезы на рис. 7), штифт показывают не рассечённым.
Рис. 7. Штифтовое соединение на чертеже
На продольном по отношению к валу разрезе — это фронтальный разрез, где вал показан не рассечённым, вблизи штифта выполняют местный разрез вала.
На изображении штифта с торцевой поверхности не показывают фаски штифта. В поперечном разрезе штифт показывают рассеченным.
Теперь вы знаете, что такое штифт и штифтовое соединение, как оно показывается на чертежах и как штифт записывается по стандартам в спецификацию. Остались вопросы? Спрашивайте здесь. Подписывайтесь на наш youtube канал, где мы постоянно выкладываем познавательные видео как делать: чертежи, 3D-модели, печатные платы.
Источник: kompaswork.ru