Штифт: виды, применение, характеристики¶
Штифт — это тонкий стержень цилиндрической или конической формы, изготовленный из металла, пластика или дерева, применяемый для фиксации деталей, передачи усилия, соединения элементов конструкции или в качестве метки. Штифты широко используются в машиностроении, приборостроении, строительстве, ювелирном деле и повседневной жизни.
¶Назначение и принцип работы
Штифт выполняет несколько функций в зависимости от области применения:
- Фиксация взаимного положения деталей — например, штифты крепления коленчатого вала или шатуна в двигателе;
- Передача крутящего момента — шпонки и штифты вала;
- Соединение элементов — в мебельной сборке, в строительстве (нагели, шканты);
- Метки и ограничители — штифты в часовых механизмах, в швейных машинах.
Принцип действия основан на том, что штифт входит в отверстие с определённым допуском и удерживает детали от взаимного смещения.
¶Классификация
¶По форме
| Тип | Описание |
|---|---|
| Цилиндрический | Равномерный диаметр по всей длине, самый распространённый тип |
| Конический (конусный) | Диаметр убывает к одному из концов, обеспечивает плотную посадку |
| Стержневой | Длинный стержень, применяемый как ось или направляющая |
| Винтовой (резьбовой) | Имеет резьбу, вкручивается в отверстие |
| Стопорный | Предотвращает осевое смещение деталей |
¶По способу крепления
- Неподвижные — запрессованные или заклёпанные, удерживают детали жёстко;
- Подвижные — работают как оси или направляющие, допускающие вращение или скольжение;
- Съёмные — извлекаемые элементы для многократной сборки и разборки.
¶По материалу
- Стальные (углеродистые, легированные, нержавеющие);
- Латунные и бронзовые;
- Деревянные (шканты, нагели);
- Пластиковые;
- Керамические — в высокотемпературных узлах.
¶Применение в машиностроении
В машиностроении штифты — стандартные крепёжные и направляющие элементы. ГОСТ 3128-67 регламентирует цилиндрические штифты с допусками посадки. Штифты применяются для:
- Фиксации колец, подшипников, шестерён на валах;
- Центровки соединяемых деталей при сборке;
- Передачи крутящего момента (вместе со шпонками);
- Ограничения хода подвижных элементов.
Конические штифты (например, штифт Герца) используются там, где требуется точная центровка и разборная фиксация.
¶Применение в строительстве и мебельном деле
В деревянных конструкциях аналогом металлического штифта служат шканты — цилиндрические деревянные стержни, вклеиваемые в отверстия соединяемых деталей. Нагели — более крупные деревянные или металлические стержни, применяемые в срубном домостроении для стяжки венцов.
В мебельной промышленности используются металлические штифты-стяжки, конфирматы и минификсы, обеспечивающие сборку корпусной мебели без видимого крепежа.
¶Штифты в часовых и приборных механизмах
В часовых механизмах штифты выполняют роль осей для колёс, анкеров и других деталей. Их диаметры измеряются в сотых долях миллиметра, а материал — обычно латунь или сталь. В швейных машинах штифт иглы удерживает иглу в игловодителе и обеспечивает точное позиционирование.
¶Ювелирные штифты
В ювелирном деле штифты (англ. pin) — это тонкие металлические стержни, используемые для крепления подвесок, застёжек, а также в качестве элементов декора. Золотые и серебряные штифты применяются в брошах, заколках и подвесках.
¶Интересные факты
- Штифт Герца — конический штифт с углом конуса около 1:50, назван в честь немецкого инженера;
- В русском языке слово «штифт» происходит от немецкого Stift — «штык, стержень»;
- Штифты входят в состав стандартного набора инструментов слесаря-сборщика наравне с шпонками и втулками.
¶Источники
- ГОСТ 3128-67. Штифты цилиндрические. Технические условия.
- ГОСТ 3129-67. Штифты конические. Технические условия.
- Справочник машиностроителя, т. 2.
- Большая советская энциклопедия, статья «Штифт».