Cheie segmentată: definiție, caracteristici, GOST și interacțiune

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Cheile sunt piese speciale concepute pentru a conecta arborele și butucul pentru a transmite cuplul. Astfel de elemente pot fi în formă de pană cu o secțiune dreptunghiulară, prismatică sau segmentată. Principalul avantaj al conexiunilor cu cheie este simplitatea designului. De asemenea, nodurile de acest tip nu sunt prea scumpe și sunt rapid asamblate/dezasamblate.

Cele mai puternice astfel de conexiuni se obțin folosind chei de segment, care, de fapt, sunt un fel de prismatice. Piesele de acest tip se disting prin faptul că au cea mai adâncă potrivire.

Principalul avantaj al unor astfel de dibluri este astfel că oferă cea mai stabilă conexiune. Cu toate acestea, utilizarea unor piese de acest tip are un dezavantaj destul de serios. Datorită adâncimii semnificative a canelurii în astfel de noduri, arborele poate fi oarecum slăbit. Prin urmare, cheile segmentelor sunt folosite în principal pentru a securiza doar acele părți care nu sunt încărcate prea mult în timpul funcționării mecanismului.

Ce este un canal de cheie

Părți din această varietate sunt realizate dintr-un profil metalic. Aceste dibluri sunt cilindri mici, cu un diametru destul de mare, împărțiți în două părți egale. Este cheia segmentului din desenul de mai jos care este prezentată atenției cititorului nostru.

Dimensiuni chei

Dimensiunile acestui tip de piese pot fi diferite. Acest parametru este selectat la asamblarea ansamblului, în funcție de diametrul arborelui. Valorile necesare sunt învățate din tabele speciale. În cazuri justificate tehnic, GOST permite utilizarea cheilor cu un diametru mai mic decât cel prevăzut. Este permis să faceți acest lucru atunci când utilizați un ansamblu arbore pentru asamblare:

• hollow;
• notat.

De asemenea, cheile cu un diametru mai mic decât cele indicate în tabele pot fi folosite în conexiuni cu un cuplu mic. Nu puteți utiliza această metodă de asamblare în toate cele trei cazuri numai când piesa este instalată la capătul arborelui.

Dimensiunile cheilor de segment, precum și orice alte elemente de legătură similare, desigur, sunt standardizate. Ce dependență sunt înălțimea, lățimea și lungimea părții pot fi văzute în tabelul de mai jos.

Dimensiuni standard ale cheilor

Diametru (mm)	Lățime (mm)	Înălțime (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

Desemnarea cheii segmentului în desene include:

• cuvânt cheie;
• dimensiuni - bh (h1);
• desemnare performanță;
• desemnarea standardului.

Conform GOST, există, printre altele, abateri permise în dimensiunile cheilor și canelurilor pentru acestea în arbori. Ele sunt, de asemenea, determinate de desene și tabele speciale.

Din ce material este făcut

Cheile de segmente sunt fabricate conform GOST 8786-68, din oțel conceput special pentru astfel de piese. De asemenea, uneori sunt folosite și alte mărci de material similar pentru producerea acestor elemente. În același timp, conform GOST, pentru fabricarea cheilor din acest soi, este permisă utilizarea numai a oțelurilor cu carbon mediu cu un spațiu temporar de cel puțin [σ]≧ 600 MPa MN/m2. Poate fi, de exemplu, materiale de grade St 6, 45 sau 50.

Astfel de standarde sunt respectate fără greșeală în producția de chei de segment. În același timp, semifabricatele destinate fabricării unor astfel de piese sunt de obicei supuse unui tratament termic îmbunătățit. Efectuarea acestei proceduri, printre altele, luați în considerare faptul că duritatea suprafeței tastelor în cele din urmă ar trebui să fie toatăla fel sub același parametru al elementelor de împerechere ale nodului în sine.

Sub cheile obișnuite, canelurile din arbori sunt realizate cu freze simple. Canelurile sunt tăiate sub elementele segmentului folosind instrumente de disc. Numai frezele fabricate în conformitate cu anumite standarde GOST sunt folosite pentru canelurile pentru caneluri.

Soiuri principale

Pentru a conecta arbori și butuci, se folosesc două tipuri de chei segment:

• normal, reprezentând un întreg segment;
• segment low cut.

Cheile de acest din urmă tip sunt folosite destul de rar la asamblarea pieselor. Conform reglementărilor, acestea pot fi utilizate numai prin acordul comun al producătorului și consumatorului. Cheile tăiate sunt de obicei folosite pur și simplu pentru a fixa detaliile ansamblului. Adică sunt folosite în conexiuni cu o aterizare fixă când cuplul este transmis doar din cauza frecării.

Perechi

Nodurile sunt asamblate folosind chei segmentate, ținând cont de standardele stipulate de GOST 24071. Scopul principal al elementelor de acest tip este de a preveni rotirea piesei pe arbore. În acest caz, trei suprafețe participă la conjugare:

• caneluri pe arbore;
• fante în mânecă;
• suprafața cheii în sine.

Tastele segmentului de conexiune sunt libere. În același timp, funcționează, ca cele prismatice obișnuite, cu fețe laterale. Elementele de segment sunt utilizate cel mai des în îmbinările fixe. în careacesta din urmă poate fi:

• normal;
• dens.

GOST permite, de asemenea, conectarea liberă a cheii segmentului cu manșonul și arborele. Astfel de piese sunt de obicei folosite numai în noduri cu un diametru mic de împerechere - până la 38 mm.

Calcul cheie

Conexiunile cu o cheie de segment sunt, desigur, realizate în conformitate cu standardele GOST. La asamblarea ansamblurilor, astfel de piese sunt mai întâi verificate pentru colaps. În plus, se fac calcule pentru conexiunea în sine - pentru o tăietură. Formulele pentru verificarea cheii și împerechere folosesc următoarele:

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

Aici T este cuplul pe arbore, măsurat în Nmm, h este înălțimea cheii, d este diametrul arborelui, l este lungimea cheii, b este lățimea cheii în milimetri, [r] este efortul de forfecare admisibil.

Se compară valorile obținute în urma aplicării formulelor cu cele admisibile. În cazul în care rezistența conexiunii este insuficientă, două sau chiar trei chei sunt instalate pe lungimea butucului montat pe arbore. Desigur, acest nod vă permite să creați un spațiu destul de fiabil și funcțional. Cu toate acestea, cu această metodă, din motive evidente, arborele este oarecum slăbit. Prin urmare, conexiunile cheie în astfel de noduri sunt uneori înlocuite cu cele cu angrenaje. Acest lucru reduce riscul defecțiunilor.

Instalarea mai multor piese

Dimensiunile secțiunii cheii sunt alese, după cum sa menționat deja, în funcție de diametrul arborelui, conform GOST. Lungimea elementului depinde de lungimehub-uri. Uneori, cheile cu segmente sunt instalate pe arbori cu o diferență în diametrele treptei. În acest caz, cheile de aceeași dimensiune sunt folosite pentru părți separate ale aceleiași piese. În același timp, conform GOST, elementul de treaptă cu diametrul cel mai mic este luat ca bază.

Cum să alegeți tensiunile permise

Acest parametru depinde în primul rând de natura sarcinii și de condițiile de funcționare ale conexiunii. Când folosiți arbori din oțel, tensiunea admisă va fi:

• pentru butuci din oțel în îmbinări fixe - 130…200 MPa;
• pentru butuci din fontă sau oțel turnat în îmbinări fixe - 80…100 MPa;
• în îmbinări mobile fără sarcină pentru butuci din oțel - 20…40 MPa.

Valorile mari la asamblarea nodurilor sunt luate în considerare la o sarcină constantă. Cu șoc sau variabilă, parametrii mai mici sunt luați ca bază. Cu o sarcină inversă, indicatorul permis este redus de 1,5 ori. Pentru tăierea tastelor, indicatorii de stres limitativ sunt luați ca 70 … 100 MPa. În acest caz, ca și în primul caz, cu o sarcină constantă, se ia ca bază un parametru mai mare.

Dispozitive de tăiere pentru chei segment

Pentru a șanțurilor pentru piese de acest tip, se folosesc unelte care sunt fabricate în conformitate cu standardele stipulate de GOST 66-4879. Canelurile sunt realizate pentru chei segmentate folosind freze cu dinți drepti și multidirecționali. Uneltele cu tijă cilindrice pot fi folosite:

• plat;
• neted.

Dispozitivele de tăiere în sine pentru tăierea cheilor segmentate sunt fabricate din oțel de mare viteză (GOST 19265). Sculele cu un diametru mai mare de 13 mm sunt realizate sudate. Tijele morii sunt fabricate conform GOST 4543 din oțel de calitate 40X sau conform GOST 1050 din material de calitate 50 sau 40.

La asamblarea uneltelor din această varietate, se respectă următoarele reguli:

• pe suprafața de lucru a frezei finite nu trebuie să existe locuri cu duritate redusă sau un strat decarburat;
• parametrii de rugozitate a suprafeței ai tăietorilor trebuie să respecte GOST 2789;
• toleranțe ale curbei radiale ale marginilor dinților adiacenți în raport cu tija nu trebuie să depășească 0,03 mm, opus - 0,05 mm;
• toleranța finală a marginilor nu trebuie să fie mai mare de 0,02 mm.

La marcarea tăietorilor pentru chei segmentate, GOST prescrie să se indice pe gât sau pe tijă marca producătorului și calitatea oțelului utilizat pentru piesa de tăiere. De asemenea, producătorul ar trebui să furnizeze consumatorului informații precum lățimea canalului de cheie cu denumirea câmpului de toleranță și diametrul său nominal.