Фрикционно-винтовые (клеммовые) соединения

Принцип действия клеммовых соединений основан на использовании сил трения, развивающихся между цилиндрическими поверхностями за счет затяжки винта.

Преимущества:

1. Не требуются шпонки.

2. Допускается установка деталей в любом угловом положении.

3. Вал не ослабляется шпоночным пазом.

Основной недостаток – повышенный дисбаланс соединения.

Область применения – закрепление на гладких валах и колоннах различных деталей (кривошипов, шкивов, подвесок и т. д.).

Клеммовые соединения бывают 2-х типов: с разъемной ступицей и со ступицей, имеющей прорезь. На рисунке 2.13 показано соединение второго типа.

Рисунок 2.13 – Схема клеммового соединения

Сила затяжки F_з болтового соединения вызывает со стороны каждой половинки ступицы давление на вал F_n. Момент сил трения Т_тр, возникающий между ступицей клеммы и валом, должен уравновесить внешний момент Т_вн

.

(2.51)

В этом выражении момент сил трения

,

(2.52)

а момент внешних сил должен быть с запасом не менее 20 %:

.

(2.53)

С учетом выражения (2.51)

.

(2.54)

Откуда нормальное усилие

(2.55)

где f – коэффициент трения между ступицей и рычагом; z – число болтов.

Предположим, что половины ступицы клеммы соединены с рычагом шарнирно в точке А (рисунок 2.13). Тогда сумма моментов относительно этой точки

;

(2.56)

Откуда сила затяжки одного болта

(2.57)

С учетом выражения (2.55)

(2.58)

Условие прочности для рассчитываемого винта

(2.59)

Проектный расчет выполняют по формуле

(2.60)