Пружинный штифт
Пружинный штифт — это механический крепеж, используемый для фиксации взаимного положения между двумя или более компонентами машины. Основной диаметр корпуса пружинного штифта больше отверстия, а один или оба конца имеют фаски для легкого вставки штифта в отверстие. Пружинное действие штифта позволяет ему сжиматься, когда он достигает отверстия. Усилие, прилагаемое штифтом к стенке отверстия, фиксирует его в отверстии, поэтому пружинный штифт считается самоудерживающимся креплением. Существует два типа пружинных штифтов: шлицевые пружинные штифты и спиральные пружинные штифты.

Принцип работы пружинного штифта
Когда пружинный штифт будет вставлен в отверстие, он сожмется. Благодаря своим пружинным характеристикам диаметр будет уменьшаться при вставке в отверстие. После установки упругость восстанавливает штифт до неподвижного состояния, заставляя внешнюю поверхность прижиматься к внутренней стенке сопрягаемого отверстия. Трение между двумя поверхностями фиксирует штифт на месте, предотвращая его падение или случайное смещение.

Роликовый пружинный штифт
Спиральный пружинный штифт.
Катаный пружинный штифт, также известный как спиральный штифт, представляет собой самоудерживающийся инженерный крепеж, изготовленный путем скручивания металлической полосы в спиральное сечение площадью 2 и формования +1 ⁄ 4 оборота. Основной диаметр прокатного пружинного штифта больше рекомендуемого отверстия, а оба конца имеют фаску для легкого введения штифта в отверстие. Пружинное действие штифта позволяет ему сжиматься, когда он достигает отверстия.
При установке катаного пружинного штифта сжатие начинается с внешнего края, а затем движется к центру через виток. Когда нагрузка прикладывается к штифту, катаный пружинный штифт продолжает изгибаться после вставки, обеспечивая превосходные характеристики сопротивления усталости в динамических условиях. Катаный пружинный штифт был изобретен Германом Келем примерно в 1948 году.
На рынке представлены три различных типа рулонной продукции: стандартные (ISO 8750), сверхпрочные (ISO 8748) и легкие (ISO 8751), которые могут обеспечивать различные комбинации прочности, гибкости и диаметра для удовлетворения различных требований к основным материалам корпуса и производительности. Типичные материалы для катаных пружинных штифтов включают высокоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь и сплав 6150.
Накатные штифты широко используются в косметических коробках, дверных ручках и замках автомобилей, а защелки — в качестве шарниров. Они также используются в качестве шарнира и вала для выравнивания и остановки, для фиксации нескольких компонентов (например, шестерен и валов) и даже в качестве выталкивающих штифтов для извлечения материнских плат из ПК. В автомобильной и электротехнической промышленности роликовые штифты используются в таких изделиях, как рулевые механизмы и колонки, насосы, электродвигатели и автоматические выключатели.
международный стандарт
Пружинный штифт со шлицем: ISO 8752
Стандартная нагрузка: UNE–EN-ISO 8750, NASM10971, NASM51923, NAS1407, ASME B18.8.2, ASME B18.8.3M
тяжелый: UNE–EN-ISO 8748, NASM10971, NASM39086, NAS561, ASME B18.8.2, ASME B18.8.3M
Легкий: UNE–EN-ISO 8751、NASM10971、NASM51987、NAS1407、ASME B18.8.2、ASME B18.8.3M
Стандартный спиральный пружинный штифт обеспечивает наилучший баланс между гибкостью и прочностью, что делает его пригодным для большинства применений.
Сверхпрочные спиральные пружинные штифты обычно используются для применения с высокой прочностью на сдвиг и из закаленных матричных материалов.
Легкие дюбели используются в приложениях с отверстиями из мягкого металла и пластика, где использование традиционных цельных дюбелей с прессовой посадкой сопряжено с высоким риском увеличения или повреждения хоста.
Наматывающий пружинный штифт в качестве установочного штифта в алюминиевых отливках
Спиральный пружинный штифт фиксирует подъемный стержень относительно штока клапана

Пружинный штифт со шлицем.
Шлицевой пружинный штифт представляет собой цилиндрический штифт, изготовленный путем прокатывания полосы материала с канавками, что придает штифту определенную степень гибкости при вставке. Пружинные штифты со шлицем также известны как скалки, штифты Seelock или штифты типа «C». Их также часто называют спиральными продажами - произносится как «спирил» в районе Бирмингема.
Смотрите также
Карточная пружина - тип крепежа или стопорного кольца
Штифт с открытой горловиной - металлический крепеж с двумя вилками, который может согнуться при установке
Пружинный плунжер — подпружиненное устройство, используемое для позиционирования, локализации или фиксации компонентов на штифтах или шариках под действием силы пружины

Во время установки пружинный штифт будет сжиматься и приспосабливаться к меньшему основному отверстию. Сжатый штифт будет оказывать на стенку отверстия радиальную силу наружу. Удерживающая сила обеспечивается сжатием и трением между штифтом и стенкой отверстия. Таким образом, поверхностный контакт между штифтом и отверстием имеет решающее значение.
Увеличение радиального напряжения и/или площади контактной поверхности может оптимизировать удерживающую силу. Более крупные и тяжелые штифты будут демонстрировать меньшую гибкость, что приведет к более высоким пружинным нагрузкам или радиальным напряжениям во время установки. Штифты с винтовыми пружинами являются исключением из этого правила, поскольку их можно использовать для различных целей (легких, стандартных и тяжелых) для обеспечения большего диапазона прочности и гибкости в пределах заданного диаметра.
Как диаметр выступающего конца штифта может быть больше отверстия, когда длина остается менее 60% в основном отверстии. Пример справа показывает, что диаметр выступающего конца штифта примерно равен диаметру отверстия.
Существует линейная зависимость между трением/удерживающей силой и длиной зацепления пружинного штифта внутри отверстия. Таким образом, увеличение длины штифта и результирующей площади контактной поверхности между штифтом и основным отверстием приведет к увеличению удерживающей силы. Из-за наличия фасок на конце штифта отсутствует удерживающая сила, поэтому очень важно учитывать длину фаски при расчете длины зацепления. Фаска штифта никогда не должна располагаться в плоскости сдвига между сопрягаемыми отверстиями, так как это может привести к преобразованию тангенциальной силы в осевую силу, что приведет к «движению» или удалению штифта от плоскости сдвига до тех пор, пока сила не будет противодействовать. Чтобы избежать такой ситуации, рекомендуется, чтобы расстояние между торцом штифта и плоскостью реза было одним диаметром штифта или более. Эта ситуация также может быть вызвана коническими отверстиями, которые также могут преобразовывать тангенциальные силы в движение наружу. Поэтому рекомендуется использовать неконические отверстия, а если требуется конусность, то ее следует держать ниже 1°.
Фаска штифта не должна располагаться в плоскости сдвига. В этом случае штифт будет перемещаться в указанном направлении до тех пор, пока фаска не окажется в плоскости сдвига.
Пружинный штифт восстановит часть своего предварительно установленного диаметра в областях, не поддерживаемых основным материалом. При выравнивании 60% от общей длины пружинного штифта должно быть вставлено в исходное отверстие, чтобы навсегда зафиксировать его положение и контролировать диаметр выступающего конца. При применении шарниров со свободной посадкой штифты должны быть оставлены во внешних компонентах, при условии, что ширина этих положений больше или равна диаметру штифтов в 1,5 раза. Если этот критерий не выполняется, возможно, будет разумно оставить продажи в центральном компоненте. Шарниры с фрикционной посадкой требуют, чтобы все компоненты шарнира были оснащены соответствующими отверстиями, и каждый компонент (независимо от количества сегментов шарнира) должен быть максимально зацеплен со штифтом.