Способы соединения труб

Штифтовые соединения

Применяются для точного взаимного фиксирования деталей и передачи небольших  нагрузок. В соответствии с этим штифты делят на установочные и крепежные. По форме различают цилиндрические и конические штифты. По конструкции  рабочей части штифты выполняют  гладкими и насеченными. Насечки  на штифте позволяют использовать отверстие, полученное сверлением без последующего развертывания (как для гладких  штифтов), а также допускают многократную постановку их в одно и то же отверстие. 
 
Гладкие цилиндрические штифты изготовляют незакаленными диаметром от 0,6 до 50 мм по ГОСТ 3128-70 и закаленными диаметром от 0,6 до 20 мм по ГОСТ 24269-80. Для неразборных соединений могут применяться штифты с засверленными концами под расклепку диаметром от 2,0 до 25 мм по ГОСТ 10774-80. Насеченные цилиндрические штифты изготовляют диаметром от 1,0 до 16 мм по ГОСТ 12850-80, а с коническими насечками диаметром от 1,6 до 16 мм по ГОСТ 10773-80. 
  
Конические штифты изготовляют с конусностью 1 : 50, обеспечивающей самоторможение, следующих типов: гладкие c диаметром от 0,6 до 50 мм по ГОСТ 3129-70; с резьбовой цапфой диаметром от 4 до 12 мм или внутренней резьбой диаметром от 6 до 60 мм по ГОСТ 9464-79, обеспечивающие легкий демонтаж; разводные диаметром от 5 до 16 мм по ГОСТ 19119-80, предназначенные для лучшей фиксации.  
Примеры условного обозначения: цилиндрического штифта диаметром 10h11 и длиной 60 мм - штифт 10h11x60 ГОСТ 3128-70; конического штифта диаметром 10 мм и длиной 60 мм -штифт 10x60 ГОСТ 3129-70.  
 
Самыми распространенными дефектами штифтовых соединений являются срез или смятие штифта, износ отверстия под штифт, трещины в соединяемых деталях. Основные методы ремонта штифтовых соединений: дефектные штифты и детали подлежат обязательной замене, изношенные отверстия расширяют путем растачивания под новый штифт или заваривают и изготовляют новое отверстие.  
 
Сборка штифтовых соединений: по имеющемуся отверстию в одной детали после фиксации положения соединяемых деталей засверливают отверстие в другой детали (для конического штифта диаметр сверла равен диаметру штифта). После этого для гладких штифтов (без насечек) оба отверстия совместно развертывают цилиндрической или конической разверткой. В полученное отверстие загоняют штифт.

Профильные  соединения

В профильном соединении (рис. 13.4) охватывающая и охватываемая поверхности  деталей должны не круглой формы  в поперечном сечении. Это позволяет  передавать крутящий момент без использования  дополнительных деталей. Такие соединения для установки на валах рукояток, маховиков, а иногда и тяжело нагруженных  деталей (соединения корабельного тягового винта с трансмиссионным валом).  
 
На практике имеют применение овальный (рис.13.4, а), треугольный (рис.13.4, б) и квадратный (рис. 13.4, б) контуры поперечного сечения профильного соединения. Более совершенными являются такие профильные соединения, контуры которых имеют свойство равноосьности - неизменности расстояния между двумя параллельными касательными к контуру-ру. В этом случае упрощается технология обработки поверхностей деталей соединения. 
 
Сравнению с шпоночных и зубчатыми соединениями профильное соединение отличается меньшей концентрацией напряжений и лучшим центрированием. Недостатком этого соединения является сложность изготовления профильных поверхностей. Профильные соединения приближенно рассчитывают при условии ограничения напряжений смятия, возникающие на сопряженных поверхностях, нагруженных крутящим момен-том деталей соединения. При этом допускают, что зазор в соединении отсутствует. Например, для квадратного контура профильного соединения при распределении напряжений смятия по схеме рис. 13.4, в можно записать равенство.

Клеммовое соединение (от нем. Klemme — зажим) — соединение валов и осей со ступицей, имеющей один или 2 продольных разреза, которая стягивается одним или несколькими винтами или болтами с гайками.Соединения применяются для передачи крутящего момента или осевой силы на вал или на ось со стороны ступицы, или наоборот.Соединение обеспечивается силами трения, действующими между поверхностями вала и отверстия детали.

Достоинства

• относительная простота конструкции, простота сборки или монтажа, возможность передачи большого крутящего момента или осевой силы.
• В отличие от шпоночного и зубчатого соединений, может служить также для крепления частей механизма под произвольным углом, а не только соосно, а также крепить деталь к валу в произвольном месте его длины.

Недостатки

• затруднена точная установка ступицы относительно вала.
• предельная осевая сила и крутящий момент ограничены силами трения сцепления.

Клеммовое соединение

(от нем. Klemme — зажим)        

фрикционно-винтовое соединение, служит для закрепления на валах  или осях с помощью винтов различных  деталей (рычагов, установочных колец, шкивов и др.) имеющих разъем или  прорезь. Соединение обеспечивается силами трения, действующими между поверхностями  вала и отверстия детали. В отличие  от шпоночного соединения (См. Шпоночное соединение) и зубчатого соединения (См.Зубчатое соединение), К. с. позволяет закреплять деталь на валу под любым углом и в любом месте по его длине, а также облегчает сборку.