Wie man das optimale Gelenk/Scharnier konzipiert

Für eine gleichmässige Lastverteilung und engere Gelenk-/Scharniertoleranzen wird empfohlen, dass sich der Presssitz des Spiralspannstiftes in den Aussenseiten des Gelenks/Scharniers befindet. (Abbildung 2a). Die minimale Wandstärke sollte 1 bis 1 ½ Mal des Durchmessers des Stiftes sein. Falls die Wandstärke  geringer als der Stiftdurchmesser ist, sollte der Presssitz in der inneren Öffnung sein.

Um ein Gelenk/Scharnier mit Passsitz zu konstruieren, sollte zuerst die maximale Grösse der Aufnahmebohrung in den Komponenten (Presssitz) festgelegt werden. Setzen Sie den Spiralspannstift in den Komponenten ein und messen Sie den freien Durchmesser des Stiftes in der Mitte der Spannweite. Um etwas Spiel für die rotierende Komponente zur Verfügung zu haben, fügen Sie einen Faktor von üblichererweise 0,02 Millimeter (0,001“) hinzu um den minimalen Durchmesser der freien Bohrung festzulegen. Fügen Sie dann die erforderliche Fertigungsstoleranz hinzu um den maximalen Durchmesser der freien Bohrung zu erhalten. 

Wenn der Presssitz in der inneren Komponente der Baugruppe ist, wenn der Stift installiert ist, ist ein Ende des Stiftes grösser als das andere (Abbildung 2b). Das Ende des Stiftes, das nicht durch die Bohrung geführt worden ist, ist grösser als das Ende, das durch die Bohrung getrieben worden ist. Folglich messen Sie den Durchmesser des unveränderten Endes, um den minimalen Durchmessers der freien Bohrung in den externen Komponenten festzustellen.

In einem Gelenk/Scharnier mit Reibschluss sollten alle Aufnahmenbohrungen innerhalb der zugewiesenen Toleranzen gleich gross sein. Wenn der Hersteller nicht in der Lage ist, die gleichen Aufnahmebohrungen in jedem Bauteil beizubehalten, sollte die Toleranz zwischen den Komponenten aufgeteilt werden. Im Allgemeinen wird die untere Hälfte der Toleranz den äusseren Bohrungen und die obere Hälfte den inneren Bohrungen zugewiesen.

Der Spiralspannstift vereinfacht die Konstruktion, da es nicht notwendig ist einen Versatz zwischen den Aufnahmbebohrungen einfliessen zu lassen wie dieses der Fall mit Zylinderstiften ist. Spiralspannstifte haben die beste Leistung, wenn sie in geraden, passend ausgerichteten Aufnahmebohrungen installiert werden. Die Eigenschaften des Spiralspannstiftes können verwendet werden, um aussergewöhnliche Leistungen zu erzielen und den gewünschten Sitz und die Funktion während der Produktlebensdauer aufrechtzuerhalten. 

Wenn dieser Artikel auch allgemeine Konstruktionsrichtlinien bietet, wird empfohlen, dass Anwendungs-Ingenieure, die auf Verbindungelemente spezialisiert sind, konsultiert werden, um sicherzustellen, dass das optimale Gelenk/Scharnier für jede Anwendung entworfen wird.