Stiftanslutning – Anslutning av komponenter med cylinderstift – Metoder/fel

I den här artikeln kommer vi att fokusera i detalj på ämnet stiftanslutningar i det mekaniska fältet. Vi kommer att ta en närmare titt på gjutna delar som bultar och stift, liksom andra fästelement och fästelement och deras avgörande roll i stiftanslutningar. Vi kommer att diskutera olika exempel på stiftanslutningar och potentiella defekter vid stiftning av komponenter.

Vad är en stiftanslutning?

Stiftanslutningar och bultanslutningar är en delmängd av förreglingsanslutningar och verkar fungera på samma sätt vid första anblicken. Även om båda typerna av leder är avtagbara och liknar varandra visuellt, skiljer de sig åt i sin verkningsmekanism. Medan stiftanslutningar anses vara en friktionslåsande, fast anslutning, ger bultanslutningar i allmänhet en förreglande, lös anslutning. Verksamhetsprincipen är dock densamma. Ett hål skapas av en eller flera komponenter som är anslutna till varandra. Ett stift eller ett spännstift förs in genom detta hål.

När till exempel ett överdimensionerat cylinderstift trycks in i hålet skapas en så kallad friktionslåsande eller fast anslutning. En sådan fäst anslutning håller ihop komponenterna genom den mekaniska friktionen och trycket mellan stiftet och motsvarande hål. Kraft överförs således genom att producera en stabil friktionslåsande kontakt mellan komponenterna och anslutningselementet. Bultar används ofta för förregling eller lösa stiftanslutningar. För att förhindra att bultarna lossnar på grund av belastning under drift krävs låselement för axiell säkring.

Stiftanslutningar används i olika tillämpningar. Dessa fasta anslutningar är mycket vanliga inom maskinteknik. Komponenterna är säkert anslutna till varandra genom att välja en fast passform.

Bultanslutningar används för att säkra en position genom att skapa en förreglingsfog. Denna anslutning kännetecknas av att anslutningen kan lossas icke-destruktivt i det lastfria höljet genom att lossa låselementet, till exempel för att lokalisera arbetsstycken på maskinbord eller enheter för att hålla dem stabila under bearbetningsprocessen eller för roterande rörelser.

Vilka är några exempel på stiftanslutningar?

När det gäller mekaniska anslutningar spelar stift och bultar en central roll och används på olika sätt. Följande exempel på stiftanslutning visar de anslutningar som oftast används inom maskinteknik och konstruktion. Var och en av dessa fogar har unika egenskaper och egenskaper som möjliggör en säker anslutning av komponenter och optimal kraftöverföring. I följande avsnitt kommer vi att ge en kort genomgång av bultanslutningar och sedan fokusera på fästa anslutningar.

Bultar

Bultar är förreglande anslutningar som kan lossas icke-destruktivt. För att säkerställa att anslutningen inte lossas under drift finns det olika versioner av bultar för att säkra dem.

• (1) - Lokaliseringsbult
• (2) - Gångjärnsbult med tvåsidigt ringspår
• (3) - Bult med saxsprintshål
• (4) - Gängade bultar

Bultar är anslutningselement som används för att skapa lösa eller ledade anslutningar. För att undvika oavsiktlig lossning av bultarna används de tillsammans med hållarelement som hållarbrickor, hållarringar, hårnålsspetsar eller saxsprintar.

Cylinderstift

Som namnet antyder är cylinderstift cylindriskt formade anslutningselement. Som regel är ändarna på cylinderstiften vanligtvis rundade eller fasade.

• (1) - Cylinderstift – fasat på båda sidor
• (2) - Koniskt stift – rundat med innergänga
• (3) - Spårstift
• (4) - Spännstift
• (5) - Kraftigt spännstift

Cylindriska stift används för att ansluta och säkra komponenter.

Beroende på produktionsspecifikationen för borrhålet har cylindriska stift en passformstolerans som sträcker sig från en lätt avtagbar anslutning upp till en anslutning som är svår att frigöra. Lätt avtagbara anslutningar används i monteringsjiggar, medan anslutningar som är svåra att frigöra används för permanent anslutning av komponenter.

Dowel-stift kräver exakta passformstoleranser för att uppfylla sina respektive funktioner. Som regel är dowel-stift överdimensionerade och trycks in i mottagarhålet som sträcker sig genom alla delar som ska anslutas under påverkan av kraft. Beroende på passformstoleransen kan dessa anslutningar utformas så att de antingen är lätt avtagbara eller permanenta genom en definierad interferenspassning av dowel-stiften i mottagarhålet. Lätt avtagbara stiftanslutningar är särskilt lämpliga för applikationer där frekventa justeringar eller underhåll krävs. Sådana anslutningar är dock i allmänhet inte vibrationssäkra. Vissa dowel-stift har en inre gänga. Cylindriska stift med inre gängor används vanligtvis där det inte är möjligt att skada stiftet. Om t.ex. stiftet är försänkt i ett blindhål gör den invändiga gängan det lättare att demontera med ett avdragningsverktyg eller en avdragningsskruv.

En annan viktig egenskap är materialets hårdhet – härdat eller ohärdat. Hårdheten är direkt relaterad till lasterna. I princip bör stiftet vara tillverkat av ett hårdare material än de delar som ska anslutas. Om belastningen på stiftet är hög kan även ett längsgående spår för tryckavlastning tillhandahållas.

Koniska stift

Koniska stift är skyldiga namnet till sin unika form. Koniska stift är koniska fästelement som passar in i motsvarande hål och håller ihop maskindelar i löstagbara anslutningar.

Motsvarande hål måste också öppnas på koniska stift. Koniska stift är lätta att lossa och passar därför för upprepad montering och demontering. På grund av deras koniska form kan koniska stift kompensera för slitage eller expansion av borrhålen till följd av frekvent montering och demontering. Koniska stift kan absorbera höga axiella belastningar och vridmoment, vilket gör dem lämpliga för applikationer med höga belastningar. Koniska stift är inte vibrationssäkra. Versioner med invändiga gängor eller gängat stift finns också tillgängliga för tillämpningar där det inte är möjligt att slå ut det koniska stiftet.

Spårstift

Spårstift har spår eller skåror som projicerar en utbuktning på båda sidor. Denna spårade utbuktning tvingas elastiskt in i spåret när det spårade stiftet knackas in i ett hål med en matchande toleransklass.

Den resulterande radiella spänningen hos spårstiftet mot hålets vägg säkerställer inte bara ett säkert, vibrationssäkert grepp om stiftet, utan tillåter också instängd luft att komma ut. Spårstift kan också återanvändas efter lossning utan att förlora det stabila greppet. Vid matchning av komponenten och spårstiftet måste materialets hårdhet och toleranser observeras:

• Styrkan på spårstiftet måste vara högre än styrkan på den komponent som ska sammanfogas. Annars är utbuktningen inte elastiskt deformerad vid sammanfogning, utan tas istället bort. Detta gör att kopplingen försvagas enormt.
• Toleransen för hålet måste matchas med anslutningen som en passformstolerans. Hålet borras med en passformstoleransborr.

Spännstift (fjäderstift)

Spänningsstift, eller fjäderstift, är korta cylindriska stift som spänns av sin fjäderverkan efter placering i ett hål.

Anslutningen till spänningsstift har följande fördelar på grund av de elastiska egenskaperna:

• Kraven på borrhålets vägg är lägre och passformstoleranserna är större
• Anslutningen kan vara icke-destruktivt lossad och kan därför återanvändas
• Installationen är enkel

Om du vill veta mer om fjäderstift, klicka här.

Hur gör man en stiftanslutning?

Monteringen av stiftanslutningar kräver precision och försiktighet. Alla ramvillkor som komponentstyrka, temperaturintervall, förväntad belastning osv. bör vara kända för att säkerställa att komponenterna är korrekt inriktade och säkert anslutna till varandra. Det är viktigt att välja matchande stift eller bultar, borrhålsdiametrar och monteringsmetoder för att säkerställa en säker och tillförlitlig anslutning. De exakta stegen kan dock variera beroende på de specifika kraven i din tillämpning. Du måste också se till att tillämpliga standarder och föreskrifter följs för din specifika tillämpning.

För att upprätta en stiftanslutning mellan komponenter krävs ett hål för att ta emot stiftet eller bulten. Stiftet eller bulten förs in genom detta hål. Detta skapar en friktionslåsande eller förreglande anslutning. Följande exempelsteg används för att demonstrera produktionen av en friktionslåsande stiftanslutning av ett cylinderstift i ett blindhål:

• Rikta in komponenter: Se till att delarna som ska anslutas till varandra är korrekt placerade och inriktade. Kontrollera toleranser och mått för att säkerställa att stiften passar ordentligt.
• Borra hål: Borra lämpliga hål i alla komponenter. Hålen måste vara exakt placerade och justerade så att borrhålet är underdimensionerat i förhållande till stiftets diameter. Understorleken måste justeras efter anslutningen enligt en interferenspassning. Använd en borr som är lämpligt för önskad diameter. Efter borrning finslipa därefter hålen för stiftet som ska användas.
• Rengör hålen: Ta bort allt borrdamm eller smuts från de borrade hålen för att säkerställa att stiften lätt trycks in och har en bra passform. Olika tillbehör, t.ex. borstar eller blåsmaskiner, rekommenderas för rengöring av borrhålen.
• Sätt i cylinderstiftet: För in stiftet i borrhålen på de komponenter som ska anslutas. Beroende på tillämpningen kan det också vara nödvändigt att först driva in stiftet i en komponent och sedan placera den andra komponenten på stiftet och rikta in det därefter. Installationen av stift kräver vanligtvis bara enkla verktyg som en hammare eller en press. De kan lätt gängas eller pressas in i de förborrade hålen. Beroende på omgivningsförhållandena används även värme för stora störningspassformer. Genom att kyla stiftet eller värma upp komponenten dras materialet ihop eller expanderar, vilket underlättar sammanfogningsprocessen.
• Kontrollera anslutningen: Kontrollera anslutningens noggrannhet och stabilitet. Se till att komponenterna är ordentligt anslutna till varandra och inte lossnar lätt. I många fall är passformstoleransen och friktionen mellan komponenterna och dowel-stiften tillräcklig för att säkra anslutningen. Som ytterligare säkerhetsmarginal kan man använda fästelement, såsom fästbrickor, fästringar, hårnålssprint eller saxstift efter behov.

Fel vid pluggning av komponenter

Vid stiftanslutningar kan olika defekter uppstå som kan försämra anslutningens kvalitet och integritet. Felaktigt fästa anslutningar kan också orsaka dålig passform och möjliga feljusteringar. För att undvika sådana fel och de risker som uppstår krävs noggrann planering, noggrann bearbetning, lämplig kvalitetskontroll och regelbundet underhåll. Här är några vanliga fel:

• Felaktig design: En otillräcklig design eller dimensionering av stiftanslutningen kan leda till problem, särskilt om den inte tål krafter och belastningar av applikationen. Om stiftanslutningen är överbelastad kan detta leda till deformationer, frakturer eller för tidig utmattning av komponenterna.
• Felaktig passformstolerans: Om hålen och stiften eller bultarna inte har rätt toleranser och passformstoleranser kan detta leda till otillräcklig anslutning. Till exempel kan en alltför snäv passformstolerans orsaka överbelastning och brott, medan en alltför lös passformstolerans kan försämra anslutningens stabilitet.
• Materialegenskaper: Om stiften och bultarna är tillverkade av underlägset material eller inte uppfyller kraven för applikationen kan detta leda till för tidig utmattning eller brott.
• Smuts eller korrosion: Smuts, damm eller korrosion i hålen eller på stiften och bultarna kan påverka friktions- och passformstoleransen negativt.
• Felaktigt underhåll: Oupprätthållna eller felaktigt underhållna löstagbara stiftleder kan förlora kvalitet över tid och öka risken för fel.

Är en stiftanslutning löstagbar?

En stiftanslutning kan lossas på olika sätt. Vid val av metod för att lossa anslutningen måste stiftets eller bultens typ och storlek, typ av lås och den specifika konstruktionen beaktas. Skruvavdragare eller avdragarverktyg är specialverktyg som används för att ta bort stift, bultar eller andra fästelement som sitter fast ordentligt i hålen. De är enkla och effektiva verktyg för att ta bort fästelement utan att skada fästelementet och omgivande komponenter.