§ 4. Штифтовые соединения

Штифтовые соединения (рис. 33.6) применяют при небольших нагрузках преимущественно в приборостроении. Детали соединяются при этом по переходным посадкам.

Для исключения выпадания в процессе работы используют штифты с насеченными канавками, штифты вальцованные, штифты резьбовые (рис. 33.7). Часто для этих же целей про­изводят разведение или раскернивание концов штифтов.

Основные типы штифтов стандартизованы. Их изготовляют из углеродистых сталей 30, 45, 50 и др.

По характеру работы штифтовое соединение подобно зак­лепочному соединению (работает на срез и смятие). Для ра­счета соединения используют те же зависимости. Условие прочности при срезе штифта (рис. 33.8)

а условие прочности по смятию

где F_t — срезающее усилие (осевое или окружное); i — число поверхностей среза; А_с — площадь штифта при срезе, А_с = = nd²/4; А_см — площадь поверхности смятия (сжатия); А_см = = d(D — d₁); [τ _с]- допускаемое напряжение при срезе, обычно [τ _с]= 70/80 МПа; [σ_см] —допускаемое напряжение при смя­тии; [σ_см] = 2004-300 МПа.

Срезающее усилие при передаче вращающего момента

Пример 1. Подобрать сегментные шпонки для втулочной муфты, соединяющей два вала (рис. 33.9). Материал муфты и валов — сталь 45, шпонки — сталь Ст6. Передаваемый момент при среднем режиме использования Т= 100 Н • м (диаметр вала 35 мм).

Решение. 1. По ГОСТ 24071 — 80 для вала d = 35 мм выбираем шпонку сегментную размерами: 6 = 6 мм, h = 10 мм, d₁ = 25 мм, l = 24,5 мм (шпонка сегментная 6 х 10), t₁ = 7,5 мм.

Определяем напряжения смятия по формуле (33.1):

Пример 2. Определить наибольший вращающий момент, который может передать колесо без среза штифта (рис. 33.10), при d = 10 мм,

l = 50 мм, d_B = 40 мм, [τ_с] = 80 МПа. Решение. Допускаемый вращающий момент