I. Ορισμός και Δομή

Το spline είναι μια δομή σύνδεσης στη μηχανική μετάδοση. Αποτελείται από έναν εξωτερικό σφήνα στον άξονα και έναν εσωτερικό σφήνα σε μέρη όπως η πλήμνη. Η εξωτερική σφήνα έχει συνήθως πολλαπλά δόντια κλειδιού επεξεργασμένα στην επιφάνεια του άξονα, σε σχήμα λουλουδιού. Ο εσωτερικός σφήνας έχει κατεργασμένα μπρελόκ στο τοίχωμα της οπής της πλήμνης για να ταιριάζει με τον εξωτερικό σφήνα. Η λειτουργία του είναι να μεταδίδει ροπή και να διασφαλίζει την ομοκεντρικότητα μεταξύ του άξονα και της πλήμνης, επιτρέποντάς τους να διατηρούν μια καλή ομοαξονική σχέση κατά την περιστροφή.

II. Ταξινόμηση

Ταξινόμηση κατά προφίλ δοντιών:

(1) Ορθογώνιος σφήνας: Το προφίλ των δοντιών του είναι ορθογώνιο. Ο ορθογώνιος σφήνα έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής ακρίβειας κεντραρίσματος και της σχετικά ισχυρής φέρουσας ικανότητας. Η τεχνολογία επεξεργασίας του είναι σχετικά απλή και το κόστος χαμηλό, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως στη γενική μηχανική μετάδοση. Για παράδειγμα, στο κιβώτιο ταχυτήτων των εργαλειομηχανών, χρησιμοποιείται για τη σύνδεση γραναζιών και αξόνων για την πραγματοποίηση των λειτουργιών μετάδοσης ισχύος και αλλαγής ταχύτητας.

(2) Ελικοειδής σπάγγος: Το προφίλ του δοντιού έχει σχήμα έλικας. Το πλεονέκτημα του involute spline είναι η καλή απόδοση του αυτόματου κεντραρίσματος. Λόγω των χαρακτηριστικών του involute, κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης, οι επιφάνειες των δοντιών μπορούν να προσαρμόσουν αυτόματα τις θέσεις τους για να εξασφαλίσουν ομοκεντρικότητα. Επιπλέον, η ρίζα του δοντιού του είναι σχετικά παχιά και η αντοχή του υψηλή, επομένως είναι κατάλληλο για μετάδοση μεγαλύτερων ροπών και υψηλότερων ταχυτήτων περιστροφής. Για παράδειγμα, η σύνδεση μεταξύ του ημιάξονα και της πλήμνης ενός αυτοκινήτου συχνά υιοθετεί την έλικα για να αντέχει τα πολύπλοκα φορτία κατά τη διαδικασία οδήγησης του οχήματος.

(3) Τριγωνικός σφήνας: Το προφίλ του δοντιού του είναι τριγωνικό. Αυτός ο τύπος σφήνας έχει το χαρακτηριστικό της υψηλής ακρίβειας κεντραρίσματος, αλλά η φέρουσα ικανότητα του είναι σχετικά ασθενής. Χρησιμοποιείται κυρίως σε περιπτώσεις σύνδεσης με ελαφρά φορτία και υψηλή ακρίβεια, όπως η σύνδεση μεταξύ αξόνων και εξαρτημάτων σε ορισμένα όργανα ακριβείας. (Από αριστερά προς τα δεξιά με τη σειρά: ορθογώνιος σφήνας, έλικος σπάγγος, τριγωνικός σπάγγος)

III. Χαρακτηριστικά Spline Couplings

Οι σύνδεσμοι Spline είναι κατάλληλοι για συνδέσεις με υψηλές απαιτήσεις για ακρίβεια κεντραρίσματος, μεγάλα φορτία ή συχνή ολίσθηση. Ο αριθμός των δοντιών, οι διαστάσεις, οι προσαρμογές, κ.λπ. των συνδέσμων spline θα πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με τα πρότυπα.

(1) Δεδομένου ότι ένας σχετικά μεγάλος αριθμός δοντιών και αυλακώσεων γίνονται άμεσα και ομοιόμορφα στον άξονα και την οπή της πλήμνης, οι δυνάμεις στη σύνδεση είναι σχετικά ομοιόμορφα κατανεμημένες.

(2) Επειδή οι αυλακώσεις είναι σχετικά ρηχές, η συγκέντρωση τάσης στη ρίζα του δοντιού είναι σχετικά μικρή και η μείωση της αντοχής του άξονα και της πλήμνης είναι μικρότερη.

(3) Υπάρχουν περισσότερα δόντια και η συνολική επιφάνεια επαφής είναι σχετικά μεγάλη, επομένως μπορεί να αντέξει σχετικά μεγάλα φορτία.

(4) Η ευθυγράμμιση μεταξύ των εξαρτημάτων στον άξονα και στον άξονα είναι καλή (κάτι που είναι πολύ σημαντικό για μηχανές υψηλής ταχύτητας και ακριβείας).

(5) Η απόδοση καθοδήγησης είναι σχετικά καλή (κάτι που είναι πολύ σημαντικό για δυναμικές συνδέσεις).

(6) Η ακρίβεια κατεργασίας και η ποιότητα σύνδεσης μπορούν να βελτιωθούν με μεθόδους λείανσης.

(7) Τα μειονεκτήματα των συζεύξεων spline είναι ότι εξακολουθεί να υπάρχει συγκέντρωση τάσης στη ρίζα του δοντιού. μερικές φορές απαιτείται ειδικός εξοπλισμός για την επεξεργασία. και το κόστος είναι υψηλό.

IV. Σχεδιασμός Spline Couplings

1. Προσδιορίστε τον τύπο Spline Ορθογώνιος σφήνα: Έχει υψηλή ακρίβεια κεντραρίσματος και ισχυρή φέρουσα ικανότητα. Ο ορθογώνιος σφήνας έχει δύο σειρές, δηλαδή την ελαφριά σειρά και τη μεσαία σειρά. Η σειρά φωτός χρησιμοποιείται συχνά για στατικές συνδέσεις με ελαφρύτερα φορτία, όπως η σύνδεση μεταξύ του συρόμενου γραναζιού και του άξονα σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων. Η μεσαία σειρά είναι κατάλληλη για συνδέσεις με μεσαία φορτία. Ελικοειδής σφήνα: Έχει το χαρακτηριστικό του αυτόματου κεντραρίσματος, και η ρίζα του δοντιού είναι σχετικά παχιά με υψηλή αντοχή. Χρησιμοποιείται συχνά για συνδέσεις με μεγάλα φορτία και υψηλές απαιτήσεις για ακρίβεια κεντραρίσματος, όπως η σύνδεση μεταξύ του μισού άξονα του αυτοκινήτου και της πλήμνης. Οι τυπικές γωνίες πίεσης περιλαμβάνουν τρεις τύπους: 30°, 37,5° και 45°. Η έλικα με γωνία πίεσης 30° έχει μεγαλύτερη φέρουσα ικανότητα. Τέσσερα βασικά προφίλ δοντιών καθορίζονται για τους δύο τύπους ριζών δοντιών, δηλαδή την επίπεδη ρίζα δοντιού με γωνία πίεσης 30°, τη στρογγυλεμένη ρίζα δοντιού με γωνία πίεσης 30°, τη στρογγυλεμένη ρίζα δοντιού με γωνία πίεσης 37,5° και στρογγυλεμένη ρίζα δοντιού με γωνία πίεσης 45°. Τριγωνικός σφήνας: Έχει καλή απόδοση κεντραρίσματος και μπορεί να κεντράρει αυτόματα για να εξασφαλίσει την ομοαξονικότητα του άξονα και της πλήμνης και να μειώσει τους κραδασμούς και τον θόρυβο. Είναι κατάλληλο για μετάδοση ακριβείας, όπως η σύνδεση μεταξύ του άξονα μιας εργαλειομηχανής ακριβείας και του γραναζιού. Έχει σχετικά ισχυρή φέρουσα ικανότητα και μπορεί να αντέξει φορτία μέσω πολλαπλών δοντιών. Με λογικό σχεδιασμό, μπορεί να αντέξει σημαντικά φορτία. Χρησιμοποιείται συχνά σε μέρη με ελαφριά έως μεσαία φορτία και περιορισμένο χώρο, όπως η σύνδεση μεταξύ των γραναζιών και του άξονα σε ένα μικρό κιβώτιο ταχυτήτων αυτοκινήτου. Η δομή του είναι συμπαγής. Υπό τις ίδιες συνθήκες, καταλαμβάνει λιγότερο χώρο από την ορθογώνια σφήνα, η οποία είναι ευεργετική για τη σχεδίαση μικρογραφίας, όπως η σύνδεση μεταξύ ηλεκτρικών εργαλείων χειρός, μικροκινητήρων και μειωτών.

2. Προσδιορίστε τις Βασικές Παραμέτρους του Spline

(1) Ορθογώνιος σφήνα Αρχικά, προσδιορίστε τις βασικές παραμέτρους όπως η ελάχιστη διάμετρος d, η κύρια διάμετρος D, το πλάτος του κλειδιού B και ο αριθμός των δοντιών z. Η δευτερεύουσα διάμετρος d είναι η κύρια διάσταση και αρχικά επιλέγεται σύμφωνα με τη διάμετρο του άξονα και τη μεταδιδόμενη ροπή. Το πλάτος του κλειδιού B και ο αριθμός των δοντιών z καθορίζονται σύμφωνα με τη φέρουσα ικανότητα και τις δομικές απαιτήσεις. Ο αριθμός των δοντιών z είναι γενικά ένας ζυγός αριθμός για την ευκολία της επεξεργασίας και της επιθεώρησης.

(2) Ελικοειδής σφήνα Προσδιορίστε τις βασικές παραμέτρους όπως η μονάδα m, ο αριθμός των δοντιών z και η γωνία πίεσης (γενικά 30° ή 45°). Το δομοστοιχείο είναι μια σημαντική παράμετρος της περιέλιξης, η οποία καθορίζει το μέγεθος και τη φέρουσα ικανότητα της σπονδυλικής στήλης. Όσο μεγαλύτερο είναι το δομοστοιχείο, τόσο μεγαλύτερο είναι το πάχος του δοντιού και το ύψος του δοντιού της σπονδυλικής στήλης και τόσο μεγαλύτερη είναι η φέρουσα ικανότητα. Η δευτερεύουσα διάμετρος είναι η κύρια διαστασιακή παράμετρος του ορθογώνιου σφήνα και καθορίζεται σύμφωνα με την αντοχή του άξονα και τις απαιτήσεις σύνδεσης. Για παράδειγμα, σε ορισμένα συστήματα μετάδοσης αυτοκινήτων, η μονάδα m μπορεί να είναι μεταξύ 2 - 3 mm. Ο αριθμός των δοντιών z πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τη φέρουσα ικανότητα και τη δομή, και γενικά δεν είναι μικρότερος από 10. Η σπειροειδής σφήνα με γωνία πίεσης 30° έχει ισχυρότερη φέρουσα ικανότητα και η ελικοειδής σφήνα με 45° Η γωνία πίεσης είναι πιο κατάλληλη για περιπτώσεις με ελαφριά φορτία και μικρά μεγέθη.

(3) Βασικές παράμετροι Προσδιορίστε τις βασικές παραμέτρους όπως η μονάδα m, ο αριθμός των δοντιών z και η γωνία πίεσης (γενικά 30° ή 45°). Η επιλογή του αριθμού των δοντιών z εξαρτάται από τη διάμετρο του άξονα, τις απαιτήσεις για τη μεταδιδόμενη ροπή και τη συνολική δομική διάταξη του εξοπλισμού. Γενικά, οι άξονες με μικρότερη διάμετρο υιοθετούν σχετικά λιγότερα δόντια, ενώ για άξονες με μεγαλύτερες διαμέτρους και υψηλότερες μεταδιδόμενες ροπές, ο αριθμός των δοντιών θα αυξηθεί ανάλογα για να διασφαλιστεί επαρκής φέρουσα ικανότητα και ομοιόμορφη κατανομή φορτίου. Το δομοστοιχείο m είναι μια βασική παράμετρος που καθορίζει το μέγεθος και τη φέρουσα ικανότητα του τριγωνικού σπάιν. Όσο μεγαλύτερο είναι το δομοστοιχείο, τόσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος των δοντιών, και αντίστοιχα τόσο μεγαλύτερη είναι η φέρουσα ικανότητα του σφήνα. Το μέγεθος της γωνίας πίεσης α επηρεάζει άμεσα το σχήμα του προφίλ του δοντιού και τα χαρακτηριστικά τάσης. Το προφίλ των δοντιών της τριγωνικής ράχης με γωνία πίεσης 30° είναι σχετικά «απαλό». Κατά τη μετάδοση μεγαλύτερων ροπών, η κατανομή της τάσης επαφής στην επιφάνεια του δοντιού είναι σχετικά ομοιόμορφη, γεγονός που είναι ευεργετικό για τη βελτίωση της φέρουσας ικανότητας και της αντοχής στη φθορά της επιφάνειας του δοντιού και είναι κατάλληλο για περιπτώσεις με μεγάλα φορτία και σχετικά σταθερή λειτουργία. Ενώ το προφίλ των δοντιών της τριγωνικής ράχης με γωνία πίεσης 45° είναι σχετικά «απότομο». Το πλεονέκτημά του είναι ότι κάτω από τις ίδιες συνθήκες μονάδας και αριθμού δοντιών, το πάχος στη ρίζα του δοντιού είναι σχετικά μεγάλο και μπορεί να αντέξει σχετικά μεγάλες τάσεις κάμψης. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται συχνά σε ορισμένα συστήματα μετάδοσης με σχετικά μεγάλες αλλαγές φορτίου και πιθανά φορτία κρούσης. Ωστόσο, μιλώντας σχετικά, η κατανομή της τάσης επαφής στην επιφάνεια του δοντιού του δεν είναι τόσο ομοιόμορφη όσο αυτή της γωνίας πίεσης 30° και η φθορά της επιφάνειας του δοντιού μπορεί να είναι σχετικά γρήγορη όταν εργάζεστε κάτω από υψηλά φορτία για μεγάλο χρονικό διάστημα.

3. Υπολογισμός αντοχής Οι κύριοι τρόποι αστοχίας των συνδέσμων spline είναι η σύνθλιψη της επιφάνειας εργασίας (για στατικές συνδέσεις) ή η υπερβολική φθορά της επιφάνειας εργασίας (για δυναμικές συνδέσεις). Για στατικές συνδέσεις, ο υπολογισμός της αντοχής πραγματοποιείται σύμφωνα με την τάση εξώθησης στην επιφάνεια εργασίας και για τις δυναμικές συνδέσεις, ο υπό όρους υπολογισμός αντοχής πραγματοποιείται σύμφωνα με την πίεση στην επιφάνεια εργασίας.

(1) Έλεγχος Ορθογώνιων Σφίγγων

① Υπολογισμός Αντοχής Επαφής Επιφανείας Δοντιού:

Όταν ο ορθογώνιος αγωγός μεταδίδει τη ροπή T, ο τύπος υπολογισμού για την τάση επαφής της επιφάνειας του δοντιού σH είναι σH = 2T / (ψzhlDm). Εδώ, ψ είναι ο ανομοιόμορφος συντελεστής κατανομής φορτίου (γενικά λαμβάνεται ως 0,7 - 0,8), h είναι το ύψος εργασίας του δοντιού κλειδιού (για τον ορθογώνιο σπάγγο, h = [(D - d) / 2] - 2C, όπου C είναι το μέγεθος της λοξοτομής), το l είναι το μήκος εργασίας της σφήνας και Dm = (D + d) / 2.

Μετά τον υπολογισμό της τάσης επαφής σH, θα πρέπει να είναι μικρότερη από την επιτρεπόμενη τάση επαφής [σH]. Η τιμή της επιτρεπόμενης τάσης επαφής καθορίζεται ανάλογα με το υλικό της λωρίδας και τις συνθήκες εργασίας (όπως εάν υπάρχει λίπανση, θερμοκρασία εργασίας κ.λπ.). Για παράδειγμα, για χάλυβα 45 μετά από επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης, υπό καλές συνθήκες λίπανσης, η επιτρεπόμενη τάση επαφής [σH] μπορεί να είναι μεταξύ 100 - 150 MPa.

② Υπολογισμός της αντοχής κάμψης της ρίζας του δοντιού:

Η τάση κάμψης της ρίζας του δοντιού σF = 2T / (zblDm), όπου b είναι το πλάτος της ρίζας του δοντιού (για την ορθογώνια ράχη, b = B - 2C).

Η υπολογιζόμενη τάση κάμψης της ρίζας του δοντιού σF πρέπει να είναι μικρότερη από την επιτρεπόμενη τάση κάμψης [σF]. Η επιτρεπόμενη τάση κάμψης σχετίζεται με τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού και την κατάσταση θερμικής επεξεργασίας του σφήνα. Για παράδειγμα, για χάλυβα 40Cr μετά από σβέση και σκλήρυνση, η επιτρεπόμενη τάση κάμψης [σF] μπορεί να είναι περίπου 150 - 200 MPa.

③ Έλεγχος ακρίβειας κεντραρίσματος:

Για ορθογώνιες σφήνες, εάν η ελάχιστη διάμετρος χρησιμοποιείται για κεντράρισμα, πρέπει να ελεγχθεί η ακρίβεια διαστάσεων και η κυλινδρικότητα της δευτερεύουσας διαμέτρου. Ο βαθμός ανοχής διαστάσεων της μικρής διαμέτρου πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις ακρίβειας κεντραρίσματος της σύνδεσης. Για παράδειγμα, για μετάδοση ακριβείας, ο βαθμός ανοχής διαστάσεων της μικρής διαμέτρου μπορεί να επιλεγεί ως IT6 - IT7. για γενική μετάδοση, μπορεί να επιλεγεί IT8 - IT9. Το σφάλμα κυλινδρικότητας θα πρέπει να ελέγχεται εντός του επιτρεπόμενου εύρους για να διασφαλιστεί η ακρίβεια κεντραρίσματος.

(2) Έλεγχος Involute Splines

① Υπολογισμός Αντοχής Επαφής Επιφανείας Δοντιού:

Όταν ο ελικοειδής σπάγγος μεταδίδει τη ροπή T, ο τύπος υπολογισμού για την τάση επαφής της επιφάνειας του δοντιού σH είναι σH = ZE[(2T / (ψzm²l)) · 1 / (1 / ρ1 + 1 / ρ2)]¹/². Εδώ, ZE είναι ο συντελεστής ελαστικότητας (που σχετίζεται με το υλικό), ρ1 και ρ2 είναι οι ακτίνες καμπυλότητας στα σημεία επαφής των δύο επιφανειών των δοντιών, ψ είναι ο ανομοιόμορφος συντελεστής κατανομής φορτίου (το εύρος τιμών είναι παρόμοιο με αυτό του ορθογώνιος σφήνας), και l είναι το μήκος εργασίας του σφήνα.

Η υπολογιζόμενη σH θα πρέπει να είναι μικρότερη από την επιτρεπόμενη τάση επαφής [σH]. Η επιτρεπόμενη τάση επαφής προσδιορίζεται σύμφωνα με το υλικό της ράχης και τις συνθήκες εργασίας. Για παράδειγμα, για έλικες σφήνες από κραματοποιημένο χάλυβα υψηλής ποιότητας, υπό συνθήκες καλής λίπανσης και κανονικής θερμοκρασίας εργασίας, η επιτρεπόμενη τάση επαφής [σH] μπορεί να είναι μεταξύ 200 - 300 MPa.

② Υπολογισμός της αντοχής κάμψης της ρίζας του δοντιού:

Η τάση κάμψης της ρίζας του δοντιού σF = 2T YFKF / (zm²l), όπου YF είναι ο παράγοντας μορφής δοντιού και KF ο συντελεστής φορτίου (λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως τα δυναμικά φορτία).

Η υπολογιζόμενη σF πρέπει να είναι μικρότερη από την επιτρεπόμενη κάμψη [σF]. Η επιτρεπόμενη τάση κάμψης σχετίζεται με την αντοχή του υλικού και την κατάσταση θερμικής επεξεργασίας του. Για παράδειγμα, για κράμα χάλυβα μετά από επεξεργασία ενανθράκωσης και σβέσης, η επιτρεπόμενη τάση κάμψης [σF] μπορεί να είναι περίπου 250 - 350 MPa.

③ Έλεγχος ακρίβειας κεντραρίσματος:

Η ελικοειδής σπονδυλική στήλη είναι κεντραρισμένη από τη μορφή του δοντιού. Πρέπει να ελεγχθεί η ακρίβεια της μορφής δοντιού, συμπεριλαμβανομένων των σφαλμάτων μορφής δοντιού, αθροιστικών σφαλμάτων βήματος κ.λπ. Ο βαθμός ακρίβειας φόρμας δοντιού επιλέγεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις ακρίβειας κεντραρίσματος της σύνδεσης. Για παράδειγμα, για τη σύνδεση στροφείου σε αεροδιαστημικό εξοπλισμό υψηλής ακρίβειας, ο βαθμός ακρίβειας μορφής δοντιού μπορεί να απαιτείται για να φτάσει τον βαθμό 5 - 6. για γενικό βιομηχανικό εξοπλισμό, ο βαθμός 7 - 8 μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις.

(3) Έλεγχος Τριγωνικών Σφίγγων

① Υπολογισμός Αντοχής Επαφής Επιφανείας Δοντιού:

Ο τύπος για τον υπολογισμό της τάσης επαφής της επιφάνειας του δοντιού σH είναι σH = 2T / (ψzhlDm). Εδώ, T είναι η μεταδιδόμενη ροπή, ψ είναι ο ανομοιόμορφος συντελεστής κατανομής φορτίου (συνήθως λαμβάνεται μεταξύ 0,7 - 0,85, ειδικά ανάλογα με παράγοντες όπως η ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας, η ποιότητα συναρμολόγησης και οι συνθήκες εργασίας της ράχης), h είναι το ύψος εργασίας του το δόντι (για τον τριγωνικό σφήνα, h = m(1 + cosα), όπου m είναι η μονάδα και α είναι η γωνία πίεσης), l είναι το μήκος εργασίας της σφήνας, και Dm = (d + D) / 2 (d είναι η ελάχιστη διάμετρος της σφήνας και D είναι η κύρια διάμετρος της σφήνας).

Συγκρίνετε την υπολογιζόμενη τάση επαφής επιφάνειας δοντιού σH με την επιτρεπόμενη τάση επαφής [σH]. Η τιμή της επιτρεπόμενης τάσης επαφής εξαρτάται από το υλικό, τη μέθοδο θερμικής κατεργασίας και τις συνθήκες λίπανσης του νήματος. Για παράδειγμα, για χάλυβα 45 μετά από επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης, υπό καλές συνθήκες λίπανσης, η επιτρεπόμενη τάση επαφής [σH] είναι περίπου μεταξύ 120 - 180 MPa. Εάν χρησιμοποιηθεί κράμα χάλυβα και πραγματοποιηθεί κατάλληλη επεξεργασία επιφανειακής σκλήρυνσης, η επιτρεπόμενη τάση επαφής μπορεί να αυξηθεί στα 200 - 300 MPa ή ακόμα και υψηλότερη.

② Υπολογισμός της αντοχής κάμψης της ρίζας του δοντιού:

Ο τύπος υπολογισμού για την τάση κάμψης της ρίζας του δοντιού σF είναι σF = 2T / (zblDm), όπου b είναι το πλάτος της ρίζας του δοντιού (για την τριγωνική ράχη, b = mπsinα).

Η υπολογιζόμενη τάση κάμψης της ρίζας του δοντιού σF πρέπει να είναι μικρότερη από την επιτρεπόμενη τάση κάμψης [σF]. Η επιτρεπόμενη τάση κάμψης σχετίζεται στενά με την αντοχή, τη σκληρότητα και τη σκληρότητα μετά τη θερμική επεξεργασία του υλικού. Για παράδειγμα, για χάλυβα 40Cr μετά από σβέση και σκλήρυνση, η επιτρεπόμενη τάση κάμψης [σF] μπορεί να κυμαίνεται από 180 - 250 MPa. ενώ για το κράμα χάλυβα μετά από επεξεργασία ενανθράκωσης και σβέσης, η επιτρεπόμενη τάση κάμψης μπορεί να φτάσει περίπου τα 250 - 350 MPa.

③ Έλεγχος ακρίβειας κεντραρίσματος:

Μέθοδος κεντραρίσματος: Η τριγωνική ράχη υιοθετεί τη μέθοδο κεντραρίσματος μορφής δοντιού. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μηχανικής κατεργασίας και συναρμολόγησης, το κεντράρισμα επιτυγχάνεται με την ακριβή δικτύωση της εσωτερικής και εξωτερικής μορφής δοντιών σπονδυλικής στήλης. Αυτή η μέθοδος κεντραρίσματος μπορεί να εξασφαλίσει υψηλή ακρίβεια κεντραρίσματος και κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας, ακόμη και όταν υπόκειται σε ορισμένες διακυμάνσεις φορτίου ή κρούσεις, λόγω της αμοιβαίας συγκράτησης των μορφών δοντιού, μπορεί να διατηρήσει την ομοαξονικότητα μεταξύ του άξονα και της πλήμνης καλά.

Απαιτήσεις Ακρίβειας: Προκειμένου να διασφαλιστεί το καλό αποτέλεσμα κεντραρίσματος και η απόδοση μετάδοσης, επιβάλλονται αυστηρές απαιτήσεις για την ακρίβεια της μορφής του δοντιού, την ακρίβεια του βήματος και την τραχύτητα της επιφάνειας του τριγωνικού σπιράλ. Η ακρίβεια της μορφής του δοντιού συνήθως ελέγχεται σύμφωνα με τους βαθμούς ανοχής που καθορίζονται στα σχετικά πρότυπα. Για παράδειγμα, στη μετάδοση ακριβείας, ο βαθμός ανοχής μορφής δοντιού μπορεί να απαιτείται για να φτάσει το IT6 - IT7. Η αθροιστική ανοχή βήματος πρέπει επίσης να ελέγχεται σε ένα μικρό εύρος για να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη κατανομή κάθε δοντιού στην περιφέρεια και να αποφευχθεί το φαινόμενο συγκέντρωσης φορτίου που προκαλείται από την απόκλιση του βήματος. Όσον αφορά την τραχύτητα της επιφάνειας, η τιμή τραχύτητας της επιφάνειας του δοντιού γενικά απαιτείται να είναι μεταξύ Ra0,8 - Ra3,2 μm. Μια χαμηλότερη τραχύτητα επιφάνειας συμβάλλει στη μείωση της τριβής και της φθοράς της επιφάνειας του δοντιού και βελτιώνει την απόδοση μετάδοσης και τη διάρκεια ζωής της ράχης. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μηχανικής κατεργασίας, χρησιμοποιούνται συχνά διεργασίες άλεσης ακριβείας, διάτρησης ή λείανσης για να διασφαλιστούν αυτές οι απαιτήσεις ακρίβειας. Εν τω μεταξύ, πριν από τη συναρμολόγηση, απαιτείται αυστηρός έλεγχος της σφήνας για να διασφαλιστεί ότι όλοι οι δείκτες ακρίβειας πληρούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού.

4. Ανοχή και Fit Design

Ανάλογα με τις απαιτήσεις χρήσης και τις συνθήκες εργασίας της ράχης, επιλέξτε κατάλληλους βαθμούς ανοχής και τύπους εφαρμογής. Για συνδέσεις με υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας, όπως η σύνδεση μεταξύ του άξονα μιας εργαλειομηχανής και του κοπτικού εργαλείου, πρέπει να επιλέγονται υψηλότεροι βαθμοί ανοχής για να διασφαλίζεται η ακρίβεια και η σταθερότητα της σύνδεσης. Οι τύποι προσαρμογής περιλαμβάνουν προσαρμογή διάκενου, προσαρμογή μετάβασης και προσαρμογή παρεμβολής. Η προσαρμογή διάκενου χρησιμοποιείται για δυναμικές συνδέσεις για τη διευκόλυνση της σχετικής ολίσθησης της σφήνας. Η εφαρμογή παρεμβολής χρησιμοποιείται για στατικές συνδέσεις και μπορεί να μεταδώσει μεγαλύτερες ροπές. η μεταβατική προσαρμογή είναι μεταξύ των δύο.

5. Σχεδιασμός Spline Length

Το μήκος της σφήνας καθορίζεται κυρίως σύμφωνα με το μέγεθος της ροπής που πρέπει να μεταδοθεί από τη σύνδεση. Με την προϋπόθεση της διασφάλισης της μετάδοσης επαρκούς ροπής, προσπαθήστε να συντομεύσετε όσο το δυνατόν περισσότερο το μήκος της ράχης για να μειώσετε τα κατασκευαστικά σφάλματα και το κόστος. Εν τω μεταξύ, εάν το μήκος της σφήνας είναι πολύ μεγάλο, θα οδηγήσει σε αυξημένη δυσκολία κατεργασίας και μπορεί να οδηγήσει σε ανομοιόμορφη πίεση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας.

6. Επιλογή υλικού

Ανθρακούχο χάλυβα: Όπως ο χάλυβας 45, έχει καλές περιεκτικές μηχανικές ιδιότητες και σχετικά χαμηλή τιμή. Μετά από κατάλληλη θερμική επεξεργασία (όπως επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης), μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τριγωνικές σφήνες με γενικά φορτία και απαιτήσεις μέσης ακρίβειας. Χρησιμοποιείται ευρέως σε κάποιο μηχανικό εξοπλισμό που είναι σχετικά ευαίσθητος στο κόστος και έχει λιγότερο σκληρές συνθήκες εργασίας.

Κραματοποιημένος χάλυβας: Για παράδειγμα, 40Cr, 20CrMnTi, κ.λπ. Ο κραματοποιημένος χάλυβας έχει υψηλότερη αντοχή, σκληρότητα και αντοχή στη φθορά. Μέσω κατάλληλων διεργασιών θερμικής επεξεργασίας (όπως σβήσιμο και σκλήρυνση, ενανθράκωση και σβέση κ.λπ.), μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη φέρουσα ικανότητα και τη διάρκεια ζωής του συρταριού. Είναι κατάλληλο για περιπτώσεις όπου πρέπει να φέρουν μεγάλα φορτία, λειτουργία υψηλής ταχύτητας ή το περιβάλλον εργασίας είναι σχετικά σκληρό (όπως υψηλή θερμοκρασία, υψηλή υγρασία, παρουσία διαβρωτικών μέσων κ.λπ.), όπως βασικά μέρη μετάδοσης στο αυτοκίνητο κινητήρες, αεροκινητήρες και βιομηχανικά ρομπότ.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σχεδιασμού spline, ζητήματα όπως οι διαδικασίες κατεργασίας, η λίπανση και η στεγανοποίηση πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία και η διάρκεια ζωής της σύνδεσης spline.