Τμηματοποιημένο κλειδί: ορισμός, χαρακτηριστικά, GOST και αλληλεπίδραση

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Τα κλειδιά είναι ειδικά εξαρτήματα που έχουν σχεδιαστεί για να συνδέουν τον άξονα και την πλήμνη προκειμένου να μεταδίδουν ροπή. Τέτοια στοιχεία μπορούν να έχουν σχήμα σφήνας με ορθογώνια τομή, πρισματικά ή τμηματικά. Το κύριο πλεονέκτημα των συνδέσεων με κλειδί είναι η απλότητα του σχεδιασμού. Επίσης, οι κόμβοι αυτού του τύπου δεν είναι πολύ ακριβοί και συναρμολογούνται/αποσυναρμολογούνται γρήγορα.

Οι ισχυρότερες τέτοιες συνδέσεις επιτυγχάνονται με τη χρήση πλήκτρων τμήματος, τα οποία, στην πραγματικότητα, είναι ένα είδος πρισματικού. Τα μέρη αυτού του τύπου διακρίνονται από το γεγονός ότι έχουν τη βαθύτερη εφαρμογή.

Το κύριο πλεονέκτημα τέτοιων πείρων είναι επομένως ότι παρέχουν την πιο σταθερή σύνδεση. Ωστόσο, η χρήση εξαρτημάτων αυτού του τύπου έχει ένα αρκετά σοβαρό μειονέκτημα. Λόγω του σημαντικού βάθους της αυλάκωσης σε τέτοιους κόμβους, ο άξονας μπορεί να είναι κάπως εξασθενημένος. Επομένως, τα πλήκτρα τμημάτων χρησιμοποιούνται κυρίως για τη στερέωση μόνο εκείνων των εξαρτημάτων που δεν φορτώνονται υπερβολικά κατά τη λειτουργία του μηχανισμού.

Τι είναι το keyway

Τα μέρη αυτής της ποικιλίας είναι κατασκευασμένα από μεταλλικό προφίλ. Αυτοί οι πείροι είναι χαμηλοί κύλινδροι μάλλον μεγάλης διαμέτρου, χωρισμένοι σε δύο ίσα μέρη. Είναι το κλειδί τμήματος στο παρακάτω σχέδιο που παρουσιάζεται στην προσοχή του αναγνώστη μας.

Μεγέθη κλειδιών

Οι διαστάσεις αυτού του τύπου εξαρτήματος μπορεί να είναι διαφορετικές. Αυτή η παράμετρος επιλέγεται κατά τη συναρμολόγηση του συγκροτήματος, ανάλογα με τη διάμετρο του άξονα. Οι απαιτούμενες τιμές μαθαίνονται από ειδικούς πίνακες. Σε τεχνικά δικαιολογημένες περιπτώσεις, το GOST επιτρέπει τη χρήση κλειδιών με διάμετρο μικρότερη από αυτή που παρέχεται. Επιτρέπεται να το κάνετε αυτό όταν χρησιμοποιείτε ένα συγκρότημα άξονα για τη συναρμολόγηση:

• κούφιο;
• βαθμολογήθηκε.

Επίσης, κλειδιά με διάμετρο μικρότερη από αυτές που υποδεικνύονται στους πίνακες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδέσεις με μικρή ροπή. Δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν τη μέθοδο συναρμολόγησης και στις τρεις περιπτώσεις μόνο όταν το εξάρτημα είναι τοποθετημένο στο άκρο του άξονα.

Οι διαστάσεις των πλήκτρων τμήματος, καθώς και κάθε άλλο παρόμοιο στοιχείο σύνδεσης, φυσικά, είναι τυποποιημένες. Ποια εξάρτηση είναι το ύψος, το πλάτος και το μήκος του εξαρτήματος μπορείτε να δείτε στον παρακάτω πίνακα.

Τυπικά μεγέθη κλειδιών

Διάμετρος (mm)	Πλάτος (mm)	Ύψος (mm)
4	1	1.4
7	1,5…2,0	2,6
10	2,0…2,5	3,7
13	3	5
16	3…4	6,5
19	4..5	7,5
22	5…6	9
25	6	10
28	8	11
32	10	13

Ο προσδιορισμός κλειδιού τμήματος στα σχέδια περιλαμβάνει:

• κλειδί λέξης;
• διαστάσεις - bh (h1);
• προσδιορισμός απόδοσης;
• προσδιορισμός του προτύπου.

Σύμφωνα με το GOST, υπάρχουν, μεταξύ άλλων, επιτρεπόμενες αποκλίσεις στις διαστάσεις των κλειδιών και των αυλακώσεων για αυτά στους άξονες. Καθορίζονται επίσης από ειδικά σχέδια και πίνακες.

Από τι υλικό είναι φτιαγμένο

Τα κλειδιά τμημάτων κατασκευάζονται σύμφωνα με το GOST 8786-68, από χάλυβα σχεδιασμένο ειδικά για τέτοια εξαρτήματα. Επίσης, μερικές φορές άλλες μάρκες παρόμοιου υλικού χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αυτών των στοιχείων. Ταυτόχρονα, σύμφωνα με την GOST, για την κατασκευή κλειδιών αυτής της ποικιλίας, επιτρέπεται η χρήση μόνο μεσαίων ανθρακούχων χάλυβων με προσωρινό διάκενο τουλάχιστον [σ]≧ 600 MPa MN/m2. Μπορεί να είναι, για παράδειγμα, κατηγορίες υλικών St 6, 45 ή 50.

Τέτοια πρότυπα τηρούνται στην παραγωγή κλειδιών τμήματος χωρίς αποτυχία. Ταυτόχρονα, τα κενά που προορίζονται για την κατασκευή τέτοιων εξαρτημάτων συνήθως υποβάλλονται επίσης σε βελτιωμένη θερμική επεξεργασία. Κατά την εκτέλεση αυτής της διαδικασίας, μεταξύ άλλων, λάβετε υπόψη το γεγονός ότι η σκληρότητα της επιφάνειας των πλήκτρων στο τέλος θα πρέπει να είναι όληίδια κάτω από την ίδια παράμετρο των ίδιων των ζευγών στοιχείων του κόμβου.

Κάτω από συνηθισμένα πλήκτρα, οι αυλακώσεις στους άξονες γίνονται με απλούς φρέζες. Οι αυλακώσεις κόβονται κάτω από τα στοιχεία του τμήματος χρησιμοποιώντας εργαλεία δίσκου. Μόνο κόφτες κατασκευασμένοι σύμφωνα με ορισμένα πρότυπα GOST χρησιμοποιούνται για αυλακώσεις κλειδαριών.

Κύριες ποικιλίες

Για τη σύνδεση αξόνων και πλήμνης, χρησιμοποιούνται δύο τύποι πλήκτρων τμήματος:

• κανονικό, που αντιπροσωπεύει ένα ολόκληρο τμήμα;
• τμήμα χαμηλής περικοπής.

Κλειδιά του τελευταίου τύπου χρησιμοποιούνται πολύ σπάνια κατά τη συναρμολόγηση εξαρτημάτων. Σύμφωνα με τους κανονισμούς, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο με κοινή συμφωνία του κατασκευαστή και του καταναλωτή. Τα διατμημένα κλειδιά χρησιμοποιούνται συνήθως απλώς για τη διόρθωση των λεπτομερειών της συναρμολόγησης. Δηλαδή, χρησιμοποιούνται σε συνδέσεις με σταθερή προσγείωση όταν η ροπή μεταδίδεται μόνο λόγω τριβής.

Pairings

Οι κόμβοι συναρμολογούνται χρησιμοποιώντας πλήκτρα τμημάτων, λαμβάνοντας υπόψη τα πρότυπα που ορίζονται από το GOST 24071. Ο κύριος σκοπός των στοιχείων αυτού του τύπου είναι να αποτρέψουν το εξάρτημα από το να γυρίζει στον άξονα. Σε αυτήν την περίπτωση, τρεις επιφάνειες συμμετέχουν στη σύζευξη:

• αυλακώσεις στον άξονα;
• κουλοχέρηδες στο μανίκι;
• η ίδια η επιφάνεια του κλειδιού.

Τα κλειδιά του τμήματος σύνδεσης είναι χαλαρά. Ταυτόχρονα λειτουργούν, όπως τα συνηθισμένα πρισματικά, με πλαϊνές όψεις. Τα στοιχεία τμημάτων χρησιμοποιούνται συχνότερα σε σταθερές αρθρώσεις. Εντο τελευταίο μπορεί να είναι:

• κανονικό;
• πυκνά.

Το GOST επιτρέπει επίσης την ελεύθερη σύνδεση του κλειδιού τμήματος με το χιτώνιο και τον άξονα. Τέτοια μέρη χρησιμοποιούνται συνήθως μόνο σε κόμβους με μικρή διάμετρο ζευγαρώματος - έως 38 mm.

Υπολογισμός κλειδιού

Οι συνδέσεις με κλειδί τμήματος γίνονται, φυσικά, σύμφωνα με τα πρότυπα GOST. Κατά τη συναρμολόγηση συγκροτημάτων, αυτά τα εξαρτήματα ελέγχονται πρώτα για κατάρρευση. Επιπλέον, γίνονται υπολογισμοί για την ίδια τη σύνδεση - για μια περικοπή. Οι τύποι για τον έλεγχο του κλειδιού και το ζευγάρωμα χρησιμοποιούν τα ακόλουθα:

• Q cm=4T/dhl < [Q cv];
• r=2T/dlb <=[r].

Εδώ T είναι η ροπή στον άξονα, μετρημένη σε Nmm, h είναι το ύψος του κλειδιού, d είναι η διάμετρος του άξονα, l είναι το μήκος του κλειδιού, b είναι το πλάτος του κλειδιού σε χιλιοστά, το [r] είναι η επιτρεπόμενη διατμητική τάση.

Οι τιμές που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της εφαρμογής των τύπων συγκρίνονται με τις επιτρεπόμενες. Σε περίπτωση που η αντοχή της σύνδεσης είναι ανεπαρκής, τοποθετούνται δύο ή και τρία κλειδιά κατά μήκος της πλήμνης που είναι τοποθετημένη στον άξονα. Φυσικά, αυτός ο κόμβος σας επιτρέπει να δημιουργήσετε ένα αρκετά αξιόπιστο και λειτουργικό. Ωστόσο, με αυτή τη μέθοδο, για ευνόητους λόγους, ο άξονας εξασθενεί κάπως. Επομένως, οι συνδέσεις πλήκτρων σε τέτοιους κόμβους αντικαθίστανται μερικές φορές από γρανάζια. Αυτό μειώνει τον κίνδυνο βλαβών.

Εγκατάσταση πολλών εξαρτημάτων

Οι διαστάσεις του τμήματος του κλειδιού επιλέγονται, όπως ήδη αναφέρθηκε, σύμφωνα με τη διάμετρο του άξονα, σύμφωνα με το GOST. Το μήκος του στοιχείου εξαρτάται από το μήκοςκόμβους. Μερικές φορές τα κλειδιά τμημάτων εγκαθίστανται σε άξονες με διαφορά στη διάμετρο των βημάτων. Σε αυτήν την περίπτωση, κλειδιά του ίδιου μεγέθους χρησιμοποιούνται για ξεχωριστά μέρη του ίδιου εξαρτήματος. Ταυτόχρονα, σύμφωνα με το GOST, λαμβάνεται ως βάση το στοιχείο βήματος της μικρότερης διαμέτρου.

Πώς να επιλέξετε επιτρεπόμενες τάσεις

Αυτή η παράμετρος εξαρτάται κυρίως από τη φύση του φορτίου και τις συνθήκες λειτουργίας της σύνδεσης. Όταν χρησιμοποιείτε χαλύβδινους άξονες, η επιτρεπόμενη τάση θα είναι:

• για χαλύβδινες πλήμνες σε σταθερές αρθρώσεις - 130…200 MPa;
• για πλήμνες από χυτοσίδηρο ή χυτοσίδηρο σε σταθερές ενώσεις - 80…100 MPa;
• σε κινητές ενώσεις χωρίς φορτίο για χαλύβδινες πλήμνες - 20…40 MPa.

Λαμβάνονται υπόψη μεγάλες τιμές κατά τη συναρμολόγηση κόμβων σε σταθερό φορτίο. Με ένα σοκ ή μεταβλητό, μικρότερες παράμετροι λαμβάνονται ως βάση. Με αντίστροφο φορτίο, ο επιτρεπόμενος δείκτης μειώνεται κατά 1,5 φορές. Για την κοπή των πλήκτρων, οι δείκτες περιοριστικής τάσης λαμβάνονται ως 70 … 100 MPa. Σε αυτή την περίπτωση, όπως και στην πρώτη περίπτωση, με σταθερό φορτίο, λαμβάνεται ως βάση μια μεγαλύτερη παράμετρος.

Κόφτες για πλήκτρα τμημάτων

Για την κοπή αυλακώσεων για εξαρτήματα αυτού του τύπου, χρησιμοποιούνται εργαλεία που κατασκευάζονται σύμφωνα με τα πρότυπα που ορίζονται από το GOST 66-4879. Οι αυλακώσεις κατασκευάζονται για τεμαχισμένα κλειδιά χρησιμοποιώντας κοπτήρες με ίσια και πολλαπλά δόντια. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν κυλινδρικά εργαλεία κορμού:

• flat;
• smooth.

Οι ίδιοι οι κόφτες για την κοπή τμηματικών κλειδιών είναι κατασκευασμένοι από χάλυβα υψηλής ταχύτητας (GOST 19265). Τα εργαλεία με διάμετρο άνω των 13 mm κατασκευάζονται συγκολλημένα. Τα στελέχη μύλου είναι κατασκευασμένα σύμφωνα με το GOST 4543 από χάλυβα ποιότητας 40X ή σύμφωνα με το GOST 1050 από υλικό ποιότητας 50 ή 40.

Κατά τη συναρμολόγηση εργαλείων αυτής της ποικιλίας, τηρούνται οι ακόλουθοι κανόνες:

• στην επιφάνεια εργασίας του τελειωμένου κόφτη δεν πρέπει να υπάρχουν σημεία με μειωμένη σκληρότητα ή αποανθρακωμένο στρώμα.
• οι παράμετροι τραχύτητας επιφάνειας των κοπτικών πρέπει να συμμορφώνονται με το GOST 2789;
• ανοχές ακτινικής εκροής των άκρων των παρακείμενων δοντιών σε σχέση με το στέλεχος δεν πρέπει να υπερβαίνουν τα 0,03 mm, αντίθετα - 0,05 mm;
• η ανοχή τελικής διαρροής των άκρων δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0,02 mm.

Κατά τη σήμανση των κοπτικών για τμηματικά κλειδιά, η GOST ορίζει την ένδειξη στο λαιμό ή στο στέλεχος του εμπορικού σήματος του κατασκευαστή και της ποιότητας του χάλυβα που χρησιμοποιείται για το κοπτικό μέρος. Επίσης, ο κατασκευαστής θα πρέπει να παρέχει στον καταναλωτή πληροφορίες όπως το πλάτος του κλειδιού με τον προσδιορισμό του πεδίου ανοχής και την ονομαστική του διάμετρο.