Το μηχανικό κλειδί (Key), ως μια από τις πιο κοινές μεθόδους σύνδεσης και μετάδοσης ροπής, χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορα περιστρεφόμενα εξαρτήματα, ειδικά στις συνδέσεις μεταξύ γρανάζων, τροχαλιών,Παρά την απλή δομή του, η ανοχή ανάμεσα στο κλειδί και το διάδρομο κλειδιού επηρεάζει άμεσα την αξιοπιστία, τη διάρκεια ζωής, την ποιότητα, την ποιότητα και την ταχύτητα.και ευκολία διάσπασης και συντήρησης ολόκληρου του συστήματος μεταφοράς.

Η παρούσα εργασία θα αναλύσει συστηματικά τη βασική λογική του σχεδιασμού ανοχής σε μηχανική σύνδεση κλειδιών και θα επικεντρωθεί στην απάντηση:πώς να εξασφαλιστεί αξιόπιστη μετάδοση ροπής αποφεύγοντας τη συγκέντρωση τάσης, κάταγμα λόγω κόπωσης ή δυσκολία συναρμολόγησης που οφείλεται σε παρεμβολή στο σχήμα;

Η βασική δομή και η λειτουργία της μηχανικής σύνδεσης κλειδιών

Το μηχανικό κλειδί μεταδίδει τη ροπή μεταξύ του κλειδιού στον άξονα και του κλειδιού στον κόμβο.

Συχνές μορφές περιλαμβάνουν:

fΚλειδί lat

Κλειδί woodruff

Κλειδί βίδας, σπινέλα κλπ.

Τυπική κατάσταση βλάβης σε μηχανική σύνδεση κλειδιού

Με την αδικαιολόγητη ρύθμιση ανοχής, η σύνδεση κλειδιού είναι επιρρεπής σε τα ακόλουθα είδη προβλημάτων βλάβης:

Ορθολογικός σχεδιασμός ανοχής: για τον έλεγχο της "υπερβολικής φυσικής κατάστασης" και, κυρίως, για την πρόληψη του "αποχωρισμού"

Οι ανοχές του πυρήνα της σύνδεσης κλειδιού προέρχονται από τις ακόλουθες τρεις διαστάσεις:

πλάτος κλειδιού b και πλάτος οδού κλειδιού άξονα (Js9)

πλάτος κλειδιού b και πλάτος οδού κλειδιού κόμβου (H9)

Υψόμετρο κλειδί h είναι το βάθος του αυλαίου του άξονα + το βάθος του αυλαίου του κόμβου

Το θέμα είναι το εξής:

✅ Το κλειδί του κόμβου είναι σχεδιασμένο ως μεταβατική προσαρμογή. ✅ Το κλειδί του κόμβου είναι σχεδιασμένο ως διαχωριστική προσαρμογή

Αυτός ο συνδυασμός κάνει το κλειδί και τον άξονα κοντά ο ένας στον άλλο, αποφεύγοντας την γλίστρα, ενώ το κλειδί και ο κόμβος έχουν ένα ελαφρύ κενό, το οποίο είναι εύκολο να συναρμολογηθεί και δεν κολλά λόγω θερμικής επέκτασης.

Διάγραμμα πραγματικής συνιστώμενης ανοχής:

Δυνατότητα μετάδοσης ροπής και σχεδιασμός αντιστοίχισης περιοχής επαφής

Αναφορά τύπου:

Στροφή T = πίεση x περιοχή επαφής x ακτίνα δράσης

Η περιοχή επαφής είναι ίση με το ύψος του κλειδιού πολλαπλασιασμένο με το αποτελεσματικό μήκος (L).

Διεύρυνση του μήκους του κλειδιού L (όχι μεγαλύτερο από το μήκος του κόμβου)

Αύξηση του ύψους κλειδιού (αύξηση της επιφάνειας εμπλοκής)

Διπλή δέσμευση (180 συμμετρική)

Η επίδραση της διαφοράς υλικού στο σχεδιασμό ανοχής

Λόγω της διαφοράς του συντελεστή θερμικής διαστολής μεταξύ κλειδιών, άξονων και κόμβων κατασκευασμένων από διαφορετικά υλικά,είναι εύκολο να προκύψουν πρόσθετες παρεμβολές ή διαχωρισμοί σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, η αποζημίωση θα πρέπει να γίνεται εκ των προτέρων με αντοχή.

Ανάλυση παραδείγματος: 8 x 7, αναφορά ρύθμισης προσαρμογής με επίπεδο πλήκτρο

πλάτος κλειδιού b = 8 mm

Διάμετρος κλειδαριού Js9 → 8 +0/-0,025 mm

Διάμετρος ελαστικού κόμβου H9 → 8 +0,043/-0 mm

Ελάχιστο κενό = 0,018 mm για να εξασφαλιστεί ομαλή συναρμολόγηση και μη αναταραχή

Προφυλάξεις κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης

Στρογγυλοποίηση: Και τα δύο άκρα του κλειδιού και η είσοδος του κλειδαριού πρέπει να είναι στρογγυλοποιημένα για να αποφεύγεται το δάγκωμα κατά την εισαγωγή.

Ζύμωση για την αποφυγή της συμφόρησης: η πίεση εγκατάστασης μπορεί να μειωθεί με τη χρήση λιπαντικού συσσωρευτικού σε κατάλληλες ποσότητες για την αποφυγή δαγκώματος μετάλλου.

Σχεδιασμός χαλάρωσης: συνιστάται να χρησιμοποιείται πλυντήρας υποστήριξης ή διαχωρισμένη καρφίτσα για την στερέωση του κλειδιού.

Αποφύγετε την εγκατάσταση με σφυροκόπημα: η έντονη χτύπηση μπορεί εύκολα να προκαλέσει παραμόρφωση του άξονα ή συγκέντρωση στρες, επομένως θα πρέπει να χρησιμοποιείται μεταβατική πίεση ή ψυχρή συστολή.

✅ Η ανοχή και το σχεδιασμό προσαρμογής δεν είναι μόνο θέμα "διαστάσεων", αλλά και "αποφάσεων αξιοπιστίας".

✅ Στις μηχανικές συνδέσεις κλειδιών, η οδό κλειδιού του άξονα πρέπει να είναι ελαφρώς σφιχτή, ενώ η θέση του κόμβου πρέπει να είναι ελαφρώς χαλαρή.

✅ Μετά τον καθορισμό του σχεδίου μετάδοσης, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη πλήρως το φορτίο, η αύξηση της θερμοκρασίας, οι διαφορές υλικών και οι απαιτήσεις συναρμολόγησης για να προσαρμοστούν οι ανοχές.

✅ Όταν επιλέγετε τυποποιημένα εξαρτήματα, προσπαθήστε να χρησιμοποιείτε τα βασικά μεγέθη και τα επίπεδα που συνιστούν τα πρότυπα όπως GB/T 1096 και ISO 2491.