Установочные винты

Установочные винты

Установочные винты применяют преимущественно для осевой и радиальной фиксации деталей на валах.

На рис. 193 показаны основные типы установочных винтов с различными завертными элементами и фиксирующими концами, которые можно применять в разнообразных сочетаниях. Установочные винты разделяются на два основных класса: нажимные (рис. 193, I— V) и врезные (рис. 193, VI—X). У первых связь между деталью и валом осуществляется трением, в результате нажима фиксирующего торца винта на вал (рис. 193, XI). Врезные винты обеспечивают позитивную фиксацию: конец винта входит в отверстие, просверленное в вале (рис. 193, ХII).

Торцы нажимных винтов выполняются плоскими (рис. 193, I), сферическими (рис. 193, II) и с кольцевыми шинами (рис. 193, III—V), увеличивающими связь между деталью и валом. Нажимные винты как средство крепления применяют редко. Их главные недостатки: ненадежная фиксация, а также нарушение центрирования детали на валу при затяжке винта. Винты, смещенные с поперечной оси симметрии детали, вызывают, кроме того, перекос детали на валу.

Конструкции с головками под отвертку (рис, 193, I—III) не позволяют осуществлять силовую затяжку; стопорение их практически невозможно. Конструкции с четырехгранными и шестигранными головками (рис. 193, IV, V) допускают силовую затяжку и хорошо стопорятся. Однако с течением времени натяг в соединении ослабевает из-за смятия резьбы и нажимных поверхностей.

Типы установочных винтов

Не следует использовать нажимные винты для осевой фиксации деталей. Такие винты можно использовать только в тех случаях, когда необходимо зафиксировать деталь на валу в произвольном осевом положении. Крутящий момент нажимные винты, разумеется, не могут передавать, поэтому их всегда применяют в сочетании со шпонками или другими средствами передачи момента.

На рис. 194 даны примеры осевой фиксации зубчатого колеса на валу с помощью нажимных винтов, устанавливаемых в детали (рис. 194, I, II) или в кольцах (рис. 194, III).

Примеры применения нажимных установочных винтов

Установочные кольца (рис. 195) принадлежат к числу устаревших конструкций. Они не обеспечивают надежной фиксации и затяжки детали, необходимых для повышения работоспособности соединения при больших нагрузках. Кроме того, соединение получается очень громоздким.

Установочные кольца

В случае, если необходимо использовать нажимной винт, лучше применять винты с силовыми завертными элементами и кольцевыми шипами (следует помнить, что шипы портят поверхность вала). Винты должны быть термообработаны до твердости не менее HRC 44—45; твердость поверхности вала должна быть не более HRC 30—35.

Расположение винтов относительно шпонки небезразлично. Из показанных на рис. 196, I—IV способов установки винтов наиболее целесообразен способ IV с углом установки винта относительно оси шпонки α = 135—150°. При таком расположении при затяжке винта создается некоторый натяг на рабочей грани шпонки (направление крутящего момента показано на рис. 196, IV стрелкой).

Способы установки нажимных винтов на валу со шпонкой

Соединения врезными винтами находят более широкое применение для фиксации насадных деталей от продольного сдвига и поворота, а также для передачи небольших крутящих моментов.

Винты с цилиндрическими фиксирующими концами (рис. 193, VII, VIII) устанавливают в отверстия, по большей части предварительно просверленные в детали. Если при сборке требуется регулировка осевого положения детали, то сверление производят по месту, через нарезное отверстие насадной детали. Цилиндрический конец винта в зависимости от условий работы узла сажается в отверстие с зазором или по посадке Н7/js6. Следует помнить, что сверление и тем более развертывание отверстия (при посадке H7/js6), как и все операции, производимые по месту, весьма нетехнологичны, так как осложняют сборку. При обработке отверстий в узле не исключено попадание стружки в собранный агрегат. Нередко приходится разбирать и промывать агрегат для удаления стружки.

Необходимо помнить, что винты с цилиндрическими фиксирующими концами, особенно при фиксации тонкостенных деталей (например, втулок), следует устанавливать в упор завертного конца (рис. 197, II). В противном случае винт, упираясь резьбой в фиксируемую деталь (рис. 197, I), деформирует ее.

Способы установки врезных винтов с цилиндрическим концом

Способность соединения сопротивляться сдвигу повышается, если отверстие в насадной детали выполнить с гладким участком [а] (рис. 197, III) диаметром, равным диаметру отверстия в вале, развернуть совместно оба отверстия и установить фиксирующий конец винта по посадке H7/js6. При этом резьба винта разгружается от смятия, и фиксация получается более надежной.

Наиболее прочное соединение обеспечивают винты с коническим фиксирующим хвостовиком (см. рис. 193, IX, X). Центральный угол конуса α делают равным в среднем 20—30°.

Преимущество соединений винтами с коническими хвостовиками состоит в том, что винт не нуждается в стопорении. При углах конуса 15—20° винт достаточно надежно страхуется от самоотвертывания.

Примеры установки врезных винтов показаны на рис. 198, I—V. Соединение тем прочнее, чем ближе основание конуса к поверхности сдвига. По этой причине центральный угол конического отверстия в фиксируемой детали рекомендуется выполнять несколько меньшим (на 0° 30'—1° 00') угла фиксирующего конуса с таким расчетом, чтобы конус винта садился на входную часть отверстия (рис. 198, III).

Способы установки винтов с коническим концом

Когда от соединения требуется повышенная прочность, конус винта сажают в совместно развернутые конические отверстия в обеих соединяемых деталях (рис. 198, IV). Иногда конический хвостовик винта сажают в цилиндрическое отверстие (рис. 198, V). Это упрощает изготовление отверстия. Соединение получается достаточно прочным, так как конический хвостовик винта, сминая при затяжке кромки отверстия, обеспечивает себе посадку в отверстии.

На рис. 199 дан пример фиксации коническим винтом втулки рычага на валике. В данном случае удачно решается двойная задача: передача крутящего момента от рычага к валику и фиксация валика в осевом направлении (упором торцов втулки в щеки корпуса).

Фиксация коническим винтом втулки рычага на валике

Винты с цилиндрическими хвостовиками часто применяют, когда нужно зафиксировать лишь осевое положение детали на валу, обеспечив в то же время свободу вращения детали на валу. Для этого в вале выполняют кольцевой паз, в который вводят хвостовик винта (рис. 200, I). Винты с коническими хвостовиками применяют, когда нужно зафиксировать осевое и угловое положения детали на валу, обеспечив в то же время возможность регулирования углового положения детали. Для этой цели на валу проделывают кольцевую канавку с профилем, соответствующим профилю хвостовика винта (рис. 200, II). После регулирования деталь фиксируют на валу затяжкой соединения. При углах конуса 15—20° соединение получается самотормозящимся.

Применение врезных винтов

В соединениях, в которых проводят только одну регулировку, допустимо устанавливать винт в кольцевую канавку прямоугольного профиля (рис. 200, III).