Gesegmenteerde sleutel: definitie, functies, GOST en interactie

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Sleutels zijn speciale onderdelen die zijn ontworpen om de as en de naaf met elkaar te verbinden om het koppel over te brengen. Dergelijke elementen kunnen wigvormig zijn met een rechthoekige doorsnede, prismatisch of gesegmenteerd. Het belangrijkste voordeel van spieverbindingen is de eenvoud van het ontwerp. Ook zijn knooppunten van dit type niet te duur en snel gemonteerd/gedemonteerd.

De sterkste verbindingen worden verkregen met behulp van segmentsleutels, die in feite een soort prismatisch zijn. Delen van dit type onderscheiden zich door het feit dat ze de diepste pasvorm hebben.

Het belangrijkste voordeel van dergelijke pluggen is dus dat ze de meest stabiele verbinding geven. Het gebruik van onderdelen van dit type heeft echter een nogal ernstig nadeel. Vanwege de aanzienlijke diepte van de groef in dergelijke knooppunten, kan de as enigszins verzwakt zijn. Daarom worden segmentsleutels voornamelijk gebruikt om alleen die onderdelen te beveiligen die niet te veel worden geladen tijdens de werking van het mechanisme.

Wat is een spiebaan

Delen van dit ras zijn gemaakt van een metalen profiel. Deze pluggen zijn lage cilinders met een vrij grote diameter, verdeeld in twee gelijke delen. Het is de segmentsleutel in de onderstaande tekening die onder de aandacht van onze lezer wordt gebracht.

Sleutelgroottes

Afmetingen van dit type onderdeel kunnen verschillen. Deze parameter wordt geselecteerd bij het monteren van de montage, afhankelijk van de diameter van de as. De vereiste waarden worden geleerd uit speciale tabellen. In technisch verantwoorde gevallen staat GOST het gebruik van sleutels toe met een kleinere diameter dan de voorziene. Het is toegestaan om dit te doen bij gebruik van een asconstructie om te monteren:

• hol;
• graded.

Sleutels met een kleinere diameter dan aangegeven in de tabellen kunnen ook worden gebruikt in verbindingen met een klein koppel. U kunt deze montagemethode niet in alle drie de gevallen alleen gebruiken als het onderdeel aan het uiteinde van de as is geïnstalleerd.

De afmetingen van de segmenttoetsen, evenals alle andere soortgelijke verbindingselementen, zijn natuurlijk gestandaardiseerd. Welke afhankelijkheid de hoogte, breedte en lengte van het onderdeel zijn, zie je in onderstaande tabel.

Standaard sleutel maten

Diameter (mm)	Breedte (mm)	Hoogte (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

Segmentsleutelaanduiding in tekeningen omvat:

• woordsleutel;
• dimensions - bh (h1);
• prestatieaanduiding;
• aanduiding van de standaard.

Volgens GOST zijn er onder andere toelaatbare afwijkingen in de afmetingen van de spieën en groeven daarvoor in de assen. Ze worden ook bepaald door speciale tekeningen en tabellen.

Van welk materiaal is het gemaakt

Segmentsleutels zijn gemaakt volgens GOST 8786-68, van staal dat speciaal voor dergelijke onderdelen is ontworpen. Ook worden soms andere merken van vergelijkbaar materiaal gebruikt voor de productie van deze elementen. Tegelijkertijd is het volgens GOST toegestaan om voor de vervaardiging van sleutels van deze variëteit alleen medium koolstofstaal te gebruiken met een tijdelijke opening van ten minste [σ]≧ 600 MPa MN/m2. Het kan bijvoorbeeld materiaalsoorten St 6, 45 of 50 zijn.

Dergelijke normen worden zonder mankeren in acht genomen bij de productie van segmentsleutels. Tegelijkertijd worden plano's die bedoeld zijn voor de vervaardiging van dergelijke onderdelen meestal ook onderworpen aan een verbeterende warmtebehandeling. Houd er bij het uitvoeren van deze procedure onder andere rekening mee dat de hardheid van het oppervlak van de toetsen uiteindelijk alles moet zijnhetzelfde onder dezelfde parameter van de parende elementen van het knooppunt zelf.

Onder gewone spieën worden de groeven in de assen gemaakt met eenvoudige frezen. Met schijfgereedschap worden groeven onder de segmentelementen uitgesneden. Alleen frezen die zijn gemaakt in overeenstemming met bepaalde GOST-normen worden gebruikt voor spiebaangroeven.

Hoofdvariëteiten

Om assen en naven met elkaar te verbinden, worden twee soorten segmentsleutels gebruikt:

• normaal, staat voor een heel segment;
• laag uitgesneden segment.

Toetsen van het laatste type worden vrij zelden gebruikt bij het monteren van onderdelen. Volgens de voorschriften mogen ze alleen worden gebruikt met wederzijdse instemming van de fabrikant en de consument. Afgeknipte sleutels worden meestal gebruikt om de details van de montage vast te leggen. Dat wil zeggen, ze worden gebruikt in verbindingen met een vaste landing wanneer het koppel alleen door wrijving wordt overgedragen.

Koppelingen

Knoppen worden geassembleerd met behulp van segmentsleutels, rekening houdend met de normen bepaald door GOST 24071. Het belangrijkste doel van elementen van dit type is om te voorkomen dat het onderdeel op de as draait. In dit geval nemen drie oppervlakken deel aan vervoeging:

• groeven op de as;
• gleuven in de mouw;
• het oppervlak van de sleutel zelf.

Verbindingssegmentsleutels zitten los. Tegelijkertijd werken ze, als gewone prismatische, met zijvlakken. Segmentelementen worden het meest gebruikt in vaste verbindingen. Waarinde laatste kan zijn:

• normaal;
• dicht.

GOST maakt ook een vrije verbinding van de segmentsleutel met de huls en as mogelijk. Dergelijke onderdelen worden meestal alleen gebruikt in knopen met een kleine paringsdiameter - tot 38 mm.

Sleutelberekening

Verbindingen met een segmentsleutel worden uiteraard gemaakt in overeenstemming met de GOST-normen. Bij het samenstellen van samenstellingen worden dergelijke onderdelen eerst gecontroleerd op bezwijken. Bovendien worden berekeningen gemaakt voor de verbinding zelf - voor een snede. De formules voor het controleren van de sleutel en paring gebruiken de volgende:

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

Hier is T het koppel op de as, gemeten in Nmm, h is de hoogte van de sleutel, d is de diameter van de as, l is de lengte van de sleutel, b is de breedte van de sleutel in millimeter, [r] is de toelaatbare schuifspanning.

De waarden die zijn verkregen als gevolg van het toepassen van de formules worden vergeleken met de toegestane. In het geval dat de sterkte van de verbinding onvoldoende is, worden twee of zelfs drie spieën geïnstalleerd langs de lengte van de naaf die op de as is gemonteerd. Natuurlijk kunt u met dit knooppunt een redelijk betrouwbaar en functioneel knooppunt maken. Bij deze methode is de as echter om voor de hand liggende redenen enigszins verzwakt. Daarom worden sleutelverbindingen in dergelijke knooppunten soms vervangen door tandwielverbindingen. Dit verkleint het risico op storingen.

Meerdere onderdelen installeren

De afmetingen van het sleutelgedeelte worden gekozen, zoals reeds vermeld, in overeenstemming met de asdiameter, volgens GOST. De lengte van het element is afhankelijk van de lengtenaven. Soms worden segmentspieën geïnstalleerd op assen met een verschil in stapdiameters. In dit geval worden sleutels van dezelfde grootte gebruikt voor afzonderlijke onderdelen van hetzelfde onderdeel. Tegelijkertijd wordt volgens GOST het stapelement met de kleinste diameter als basis genomen.

Hoe toelaatbare spanningen kiezen

Deze parameter hangt voornamelijk af van de aard van de belasting en de bedrijfsomstandigheden van de verbinding. Bij gebruik van stalen assen is de toelaatbare spanning:

• voor stalen naven in vaste verbindingen - 130…200 MPa;
• voor naven van gietijzer of gietstaal in vaste verbindingen - 80…100 MPa;
• in beweegbare onbelaste verbindingen voor stalen naven - 20…40 MPa.

Bij een constante belasting wordt rekening gehouden met grote waarden bij het samenstellen van knooppunten. Bij een schok of variabele worden kleinere parameters als basis genomen. Bij een omgekeerde belasting wordt de toegestane indicator met 1,5 keer verminderd. Voor het knippen van de sleutels worden de beperkende spanningsindicatoren genomen als 70 … 100 MPa. In dit geval wordt, net als in het eerste geval, bij een constante belasting een grotere parameter als basis genomen.

Snijders voor segmenttoetsen

Om groeven te gutsen voor onderdelen van dit type, worden gereedschappen gebruikt die zijn vervaardigd in overeenstemming met de normen van GOST 66-4879. Groeven worden gemaakt voor gesegmenteerde sleutels met behulp van frezen met zowel rechte als multidirectionele tanden. Er kunnen cilindrische schachtgereedschappen worden gebruikt:

• plat;
• glad.

De frezen zelf voor het insteken van gesegmenteerde sleutels zijn gemaakt van snelstaal (GOST 19265). Gereedschappen met een diameter groter dan 13 mm worden gelast. Molenschachten zijn gemaakt volgens GOST 4543 van staalsoort 40X of volgens GOST 1050 van materiaalkwaliteit 50 of 40.

Bij het monteren van gereedschappen van deze variëteit, worden de volgende regels in acht genomen:

• op het werkoppervlak van de afgewerkte frees mogen er geen plaatsen zijn met verminderde hardheid of een ontkoolde laag;
• oppervlakteruwheidsparameters van frezen moeten voldoen aan GOST 2789;
• toleranties van radiale uitloop van de randen van aangrenzende tanden ten opzichte van de schacht mogen niet groter zijn dan 0,03 mm, tegenovergesteld - 0,05 mm;
• de eindslingertolerantie van de randen mag niet meer zijn dan 0,02 mm.

Bij het markeren van frezen voor gesegmenteerde sleutels, schrijft GOST voor om op de hals of schacht het handelsmerk van de fabrikant en de staalsoort aan te geven die voor het snijgedeelte is gebruikt. Ook moet de fabrikant de consument informatie verstrekken zoals de breedte van de spiebaan met de aanduiding van het tolerantieveld en de nominale diameter.