Segmentoitu avain: määritelmä, ominaisuudet, GOST ja vuorovaikutus

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Avaimet ovat erikoisosia, jotka on suunniteltu yhdistämään akseli ja nava vääntömomentin siirtämiseksi. Tällaiset elementit voivat olla kiilan muotoisia suorakaiteen muotoisina, prismaisia tai segmentoituja. Avainliitäntöjen tärkein etu on suunnittelun yksinkertaisuus. Tämän tyyppiset solmut eivät myöskään ole liian kalliita ja ne kootaan/puretaan nopeasti.

Vahvimmillaan tällaiset liitännät saadaan käyttämällä segmenttinäppäimiä, jotka itse asiassa ovat eräänlaisia prismaattisia. Tämän tyyppiset osat erottuvat siitä, että niissä on syvin istuvuus.

Tällaisten tappien tärkein etu on siten, että ne antavat vakaimman liitoksen. Tämän tyyppisten osien käytöllä on kuitenkin yksi melko vakava haittapuoli. Tällaisten solmujen uran merkittävän syvyyden vuoksi akseli voi olla jonkin verran heikentynyt. Siksi segmenttinäppäimiä käytetään pääasiassa vain niiden osien kiinnittämiseen, joita ei kuormiteta liikaa mekanismin toiminnan aikana.

Mikä on kiilaura

Tämän lajikkeen osat on valmistettu metalliprofiilista. Nämä tapit ovat halkaisij altaan melko suuria sylintereitä, jotka on jaettu kahteen yhtä suureen osaan. Se on alla olevan piirroksen segmenttiavain, joka on esitetty lukijamme tietoon.

Avainkoot

Tällaisten osien mitat voivat olla erilaisia. Tämä parametri valitaan kokoonpanoa koottaessa akselin halkaisijan mukaan. Tarvittavat arvot opitaan erikoistaulukoista. Teknisesti perustelluissa tapauksissa GOST sallii halkaisij altaan pienempien avainten käytön. Tämä on sallittua käytettäessä kokoamiseen akselikokoonpanoa:

• ontto;
• arvosteltu.

Myös taulukoissa ilmoitettua halkaisij altaan pienempiä avaimia voidaan käyttää liitännöissä pienellä vääntömomentilla. Tätä kokoonpanomenetelmää ei voi käyttää kaikissa kolmessa tapauksessa vain, kun osa on asennettu akselin päähän.

Segmenttinäppäinten mitat sekä muut vastaavat liitoselementit ovat tietysti standardoituja. Mitä riippuvuuksia osan korkeus, leveys ja pituus ovat, voidaan nähdä alla olevasta taulukosta.

Vakionäppäinkoot

Halkaisija (mm)	Leveys (mm)	Korkeus (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

Segmenttiavaimen nimitys piirustuksissa sisältää:

• sanaavain;
• mitat - bh (h1);
• suorituskykynimitys;
• standardin nimitys.

GOST:n mukaan kiimien mitoissa on sallittuja poikkeamia ja niiden uria akseleissa. Ne määritetään myös erityispiirustuksista ja -taulukoista.

Mistä materiaalista se on tehty

Segmenttiavaimet on valmistettu standardin GOST 8786-68 mukaisesti teräksestä, joka on erityisesti suunniteltu tällaisia osia varten. Joskus näiden elementtien valmistukseen käytetään myös muita samank altaisten materiaalien merkkejä. Samanaikaisesti GOST:n mukaan tämän lajikkeen avainten valmistukseen on sallittua käyttää vain keskihiilisiä teräksiä, joiden väliaikainen rako on vähintään [σ]≧ 600 MPa MN/m2. Se voi olla esimerkiksi materiaaliluokat St 6, 45 tai 50.

Tällaisia standardeja noudatetaan segmenttiavainten tuotannossa epäonnistumatta. Samalla tällaisten osien valmistukseen tarkoitetut aihiot altistetaan yleensä myös parantavalle lämpökäsittelylle. Tätä toimenpidettä suoritettaessa on otettava huomioon muun muassa se, että näppäinten pinnan kovuuden tulee lopulta olla kaikkisama itse solmun parielementtien saman parametrin alla.

Tavallisten kiimien alla akseleiden urat tehdään yksinkertaisilla jyrsimillä. Segmenttielementtien alta leikataan urat levytyökaluilla. Kiilaurien uriin käytetään vain tiettyjen GOST-standardien mukaisesti valmistettuja teriä.

Päälajikkeet

Akseleiden ja napojen yhdistämiseen käytetään kahdenlaisia segmenttikiiloja:

• normaali, edustaa kokonaista segmenttiä;
• matala segmentti.

Jälkimmäisen tyyppisiä avaimia käytetään melko harvoin osien kokoamisessa. Säännösten mukaan niitä saa käyttää vain valmistajan ja kuluttajan yhteisellä sopimuksella. Leikattuja avaimia käytetään yleensä yksinkertaisesti kokoonpanon yksityiskohtien korjaamiseen. Eli niitä käytetään liitännöissä, joissa on kiinteä lasku, kun vääntömomentti välittyy vain kitkan takia.

Pariliitokset

Solmut kootaan segmenttiavaimilla, ottaen huomioon GOST 24071:n määräämät standardit. Tämän tyyppisten elementtien päätarkoitus on estää osaa kääntymästä akselille. Tässä tapauksessa konjugaatioon osallistuu kolme pintaa:

• urat akselissa;
• aukot hihassa;
• itse avaimen pinta.

Yhteyden segmenttiavaimet ovat löysällä. Samaan aikaan ne toimivat, kuten tavalliset prismaattiset, sivupinnoilla. Segmenttielementtejä käytetään useimmiten kiinteissä liitoksissa. Jossajälkimmäinen voi olla:

• normaali;
• tiheä.

GOST mahdollistaa myös segmenttiavaimen vapaan liittämisen holkkiin ja akseliin. Tällaisia osia käytetään yleensä vain solmuissa, joiden liitäntähalkaisija on pieni - jopa 38 mm.

Avainlaskenta

Liitännät segmenttiavaimella tehdään luonnollisesti GOST-standardien mukaisesti. Asennuksia koottaessa tällaiset osat tarkistetaan ensin romahtamisen var alta. Lisäksi laskelmat tehdään itse liitokselle - leikkaukselle. Kaavat avaimen tarkistamiseksi ja yhdistämiseksi käyttävät seuraavaa:

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

Tässä T on akselin vääntömomentti Nmm:nä mitattuna, h on kiilan korkeus, d on akselin halkaisija, l on kiilan pituus, b on kiilan leveys millimetriä, [r] on sallittu leikkausjännitys.

Kaavojen soveltamisen tuloksena saatuja arvoja verrataan sallittuihin arvoihin. Jos liitoksen lujuus on riittämätön, asennetaan kaksi tai jopa kolme kiiltoa akselille asennetun navan pituudelle. Tietenkin tämän solmun avulla voit luoda melko luotettavan ja toimivan. Kuitenkin tällä menetelmällä, ilmeisistä syistä, akseli on jonkin verran heikentynyt. Siksi tällaisten solmujen avainliitännät korvataan joskus vaihdeliitännöillä. Tämä vähentää vaurioiden riskiä.

Useiden osien asentaminen

Kiilaosan mitat valitaan, kuten jo mainittiin, akselin halkaisijan mukaan, GOST:n mukaan. Elementin pituus riippuu pituudestakeskittimet. Joskus segmenttikiilat asennetaan akseleille, joiden askelhalkaisijat vaihtelevat. Tässä tapauksessa samankokoisia avaimia käytetään saman osan erillisiin osiin. Samaan aikaan GOST:n mukaan perustaksi otetaan halkaisij altaan pienimmän porraselementin.

Kuinka valitaan sallitut jännitteet

Tämä parametri riippuu ensisijaisesti kuorman luonteesta ja yhteyden käyttöolosuhteista. Teräsakseleita käytettäessä sallittu jännitys on:

• teräsnavoille kiinteissä liitoksissa - 130…200 MPa;
• valuraudasta tai valuteräksestä valmistetuille navoille kiinteissä liitoksissa - 80…100 MPa;
• teräsnapojen liikkuvissa kuormittamattomissa liitoksissa - 20…40 MPa.

Suuret arvot solmuja koottaessa otetaan huomioon vakiokuormalla. Iskun tai muuttujan tapauksessa pienemmät parametrit otetaan perustaksi. Käänteisellä kuormalla sallittu ilmaisin pienenee 1,5 kertaa. Avainten leikkauksen rajoittaviksi jännitysilmaisimien arvoksi otetaan 70 … 100 MPa. Tässä tapauksessa, kuten ensimmäisessä tapauksessa, vakiokuormalla, suurempi parametri otetaan perustaksi.

Leikkurit segmenttinäppäimille

Tällaisten osien urien poraamiseen käytetään työkaluja, jotka on valmistettu standardin GOST 66-4879 mukaisesti. Segmentoituihin avaimiin tehdään urat leikkurilla, joissa on sekä suorat että monisuuntaiset hampaat. Voidaan käyttää lieriömäisiä varsityökaluja:

• tasainen;
• pehmeä.

Segmentoitujen avainten halkaisuun käytettävät leikkurit on valmistettu nopeasta teräksestä (GOST 19265). Halkaisij altaan yli 13 mm:n työkalut hitsataan. Jyrsinvarret valmistetaan GOST 4543:n mukaan teräslaadusta 40X tai GOST 1050:n mukaan materiaalilaadusta 50 tai 40.

Tämän lajikkeen työkaluja koottaessa noudatetaan seuraavia sääntöjä:

• valmiin leikkurin työpinnalla ei saa olla paikkoja, joiden kovuus on heikentynyt tai jossa on hiiltä poistettu kerros;
• jyrsinten pinnan karheusparametrien on oltava GOST 2789:n mukaisia;
• viereisten hampaiden reunojen säteittäisen ulostulon toleranssit suhteessa varteen saa olla enintään 0,03 mm, vastakkaiset - 0,05 mm;
• reunojen loppuvuototoleranssi saa olla enintään 0,02 mm.

Segmentoitujen avainten terien merkinnässä GOST määrää kaulaan tai varteen merkitsemään valmistajan tavaramerkin ja leikkausosaan käytetyn teräslaadun. Valmistajan tulee myös toimittaa kuluttajalle sellaiset tiedot, kuten kiilauran leveys, toleranssikentän merkintä ja sen nimellishalkaisija.