Соединение вал-ступица радиальными штифтами
Следует отметить, что штифты в основном предназначены для фиксирования точного взаимного положения деталей, хотя они могут воспринимать сдвигающие случайные нагрузки, а в этом разделе рассматриваются штифты, предназначенные для передачи нагрузок. Как пример рассмотрим применение штифтов в соединениях вал-ступица. По расположению в соединениях вал-ступица различают осевые и радиальные штифты.
Осевые штифты являются по сути круглыми шпонками (область применения, конструкцию и расчет см. гл. 6).
Радиальные штифты. После установки они фиксируют насадную
деталь (ступицу) в угловом и осевом направлениях
относительно вала, Цилиндрические радиальные штифты (см. рис. 8.4, а) ставят в
отверстия с натягом, они удерживаются от лыпадения силами трения, а иногда
концы штифтов расклепывают. Конические штифты (см. рис. 8.4, б, в, г) выполняют с
конусностью 1:50, их запрессовывают в отверстия, что обычно обеспечивает
стопорение штифта, а для исключения возможности выпадения обычного штифта (рис.
8.4, б) можно расклепать один конец штифта или применить штифт с разрезным
концом (рис. 8.4,
г), у которого при установке разводят разрезной конец, как
показано на рис. 8.5, б. Для удобства разборки конические штифты снабжают
резьбой (рис. 8.4, в).
|
Рис, 8.5. Соединение вал-ступица радиальными штифтами |
Достоинство штифтовых соединений: простота конструкции.
Недостатки: нетехнологичность (требуется совместное сверление и развертывание отверстий под штифт после сборки ступицы с валом); отверстие под штифт ослабляет детали соединения.
Расчет соединений. При нагружении соединения вращающим моментом Τ в сечениях штифта А-А и Б-Б (рис. 8.5, а, б) возникают напряжения среза, а на цилиндрических поверхностях контакта штифта с деталями соединения возникают напряжения смятия (давление). Для упрощения расчетов принимают, что трение между валом и ступицей отсутствует и вся нагрузка передается за счет сопротивления штифта смятию и срезу. Если толщина ступицы достаточна (DCT >1,5d), то нагрузочную способность соединения ограничивают напряжения среза в штифте
рис. 8.5, α, б). В этом случае, исходя из условий прочности τ < [τ], максимальный вращающий момент [7], которым может быть нагружено соединение вал—ступица с одним штифтом, равен
