Силовые установочные элементы (призонные болты, силовые штифты, установочные втулки)

Силовые установочные элементы (призонные болты)

Силовые установочные элементы. В соединения, подверженные высоким сдвигающим нагрузкам, вводят специальные установочные элементы, работающие на срез и смятие и разгружающие крепежные болты от изгиба, например, в случае фланцевых соединений валов, передающих большой вращающий момент. Силовые установочные элементы делят на три класса: установочные пальцы, призонные болты; установочные втулки в сочетании с болтами.

Простейший вид установочного пальца — цилиндрический штифт, устанавливаемый по посадке H7/js6 в одну из соединяемых деталей и по посадке с натягом в отверстие второй (рис. 230, I).

Размеры и число штифтов определяют расчетом на срез и смятие полной сдвигающей силой, действующей на соединение (без учета сил трения, создаваемых затяжкой стяжных болтов). Штифты располагают между обычными стяжными болтами, устанавливаемыми в отверстиях с зазором.

Силовые установочные штифты

Чтобы предупредить смятие и разбивание посадочных поверхностей, в тяжелонагруженных соединениях, особенно при отнулевой или знакопеременной нагрузке, применяют штифты большого диаметра. Для уменьшения массы штифтов их часто делают полыми (рис. 230, II). В целях увеличения площади среза применяют штифты с массивным участком в плоскости среза (рис. 230, III). Утонение тела штифта к торцам обеспечивает равномерное распределение сил по длине штифта.

Установочные штифты изготовляют из углеродистой стали с содержанием 0,45—0,8% С, а для ответственных соединений из легированных стилей еще подвергают термообработке до твердости HRC 45—55.

Несмотря на то, что штифты устанавливают в одной из деталей по посадке с натягом, в ответственных соединениях штифты дополнительно фиксируют в осевом направлении, так как на практике бывают случаи выпадения штифтов из-за ослабления посадки. Способы фиксации показаны на рис. 231.

Конструкции на рис. 231, I, II нетехнологичны, так как не допускают обработки отверстий напроход. Фиксация зегерами, расположенными в плоскости стыка деталей (рис. 231, III), ослабляет штифты и приводит к изгибу штифтов вместо чистого среза.

Способы фиксации силовых установочных штифтов

Конструкция на рис. 231, IV с фиксацией зегерами, расположенными на концах штифтов, технологична и удовлетворительна по прочности, но неудобна в эксплуатации: при разъеме стыка приходится каждый раз снимать один из зегеров. Наиболее целесообразны конструкции с затяжкой запрессованного конца штифта гайкой (рис. 231, V) и с заплечиком на штифте в плоскости стыка (рис. 231, VI).

Цилиндрические призонные болты (рис. 232, I, II) позволяют осуществить стяжку соединяемых деталей. Этим они выгодно отличаются от силовых установочных штифтов. Тяжелонагруженные соединения можно собрать целиком на призонных болтах. Обычно же с целью уменьшения точной механической обработки ставят несколько призонных болтов между стяжными болтами. Число призонных болтов определяют расчетом на прочность.

Центрирующие участки призонных болтов устанавливают в отверстиях по посадкам H7/js6, Н7/k6 и Н7/m6. Для облегчения разборки торцы нарезных концов призонных болтов выполняют сферическими (рис. 232, I) или с выступом (рис. 232, II), что позволяет выбивать болт из отверстия без повреждения резьбы.

Призонные болты

На рис. 232, III, IV изображены конические призонные болты. Затяжка на конус позволяет осуществить посадку с натягом, самовосстанавливающуюся при каждой повторной сборке соединения. Конические болты не обеспечивают стягивания соединяемых деталей, и поэтому их применяют в сочетании с цилиндрическими крепежными болтами.

Конусность центрирующих участков болтов составляет 1:10—1:3. Конические болты, даже плотно затянутые, выбивают из отверстий легкими ударами молотка. Как и в случае цилиндрических болтов, необходимо предупредить возможность разбивания резьбы приданием торцам болтов соответствующей формы.

Призонные болты для стяжки нескольких деталей

На рис. 233, I, II приведены примеры применения призонных болтов для стяжки нескольких деталей.

На рис. 234, I—XV представлены соединения с установочными втулками, конструктивно объединенными со стяжными болтами или шпильками. Предпочтительнее конструкции со сквозными отверстиями под втулки (рис. 234, VII—XII). На рис. 234, XIII, XIV показаны конические установочные втулки. Конструкция ни рис. 234, XV является промежуточной. Здесь конический болт упирается в коническую расточку во втулке; при затяжке втулка разлается, что обеспечивает натяг по посадочной поверхности втулки.

Установочные втулки