Segmentovaný kľúč: definícia, funkcie, GOST a interakcia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Kľúče sú špeciálne diely určené na spojenie hriadeľa a náboja za účelom prenosu krútiaceho momentu. Takéto prvky môžu byť klinovitého tvaru s pravouhlým prierezom, hranolové alebo segmentové. Hlavnou výhodou kľúčovaných spojení je jednoduchosť dizajnu. Uzly tohto typu tiež nie sú príliš drahé a rýchlo sa zmontujú / rozložia.

Najsilnejšie takéto spojenia sa získavajú pomocou segmentových kľúčov, ktoré sú v skutočnosti akýmsi prizmatickým. Časti tohto typu sa vyznačujú tým, že majú najhlbšie uloženie.

Hlavnou výhodou takýchto hmoždiniek je teda to, že poskytujú najstabilnejšie spojenie. Použitie dielov tohto typu má však jeden dosť vážny nedostatok. V dôsledku značnej hĺbky drážky v takýchto uzloch môže byť hriadeľ trochu oslabený. Segmentové kľúče sa preto používajú najmä na zaistenie len tých častí, ktoré nie sú pri prevádzke mechanizmu príliš zaťažené.

Čo je to kľúčová drážka

Časti tejto odrody sú vyrobené z kovového profilu. Tieto hmoždinky sú nízke valce s pomerne veľkým priemerom, rozdelené na dve rovnaké časti. Nášmu čitateľovi dávame do pozornosti segmentový kľúč na obrázku nižšie.

Kľúčové veľkosti

Rozmery tohto typu dielu sa môžu líšiť. Tento parameter sa volí pri montáži zostavy v závislosti od priemeru hriadeľa. Požadované hodnoty sa naučia zo špeciálnych tabuliek. V technicky odôvodnených prípadoch umožňuje GOST použiť kľúče s priemerom menším, ako je uvedený. Je to povolené pri použití zostavy hriadeľa na montáž:

• hollow;
• graded.

V spojoch s malým krútiacim momentom možno použiť aj kľúče s priemerom menším ako sú uvedené v tabuľkách. Tento spôsob montáže nemôžete použiť vo všetkých troch prípadoch, iba ak je diel nainštalovaný na konci hriadeľa.

Rozmery segmentových kláves, ako aj iných podobných spojovacích prvkov, samozrejme, sú štandardizované. Aké závislosti sú výška, šírka a dĺžka dielu, môžete vidieť v tabuľke nižšie.

Štandardné veľkosti kľúčov

Priemer (mm)	Šírka (mm)	Výška (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

Označenie kľúča segmentu vo výkresoch zahŕňa:

• kľúč slova;
• rozmery - bh (h1);
• označenie výkonu;
• označenie normy.

Podľa GOST sú v hriadeľoch okrem iného povolené odchýlky v rozmeroch per a drážok pre ne. Určujú ich aj špeciálne nákresy a tabuľky.

Z akého materiálu je vyrobený

Segmentové kľúče sú vyrobené podľa GOST 8786-68 z ocele navrhnutej špeciálne pre takéto diely. Na výrobu týchto prvkov sa niekedy používajú aj iné značky podobného materiálu. Zároveň je podľa GOST na výrobu kľúčov tejto odrody povolené používať iba stredne uhlíkové ocele s dočasnou medzerou najmenej [σ]≧ 600 MPa MN/m2. Môže ísť napríklad o triedy materiálu St 6, 45 alebo 50.

Takéto normy sa pri výrobe segmentových kľúčov bez problémov dodržiavajú. Súčasne sú polotovary určené na výrobu takýchto dielov zvyčajne tiež podrobené zlepšujúcemu tepelnému spracovaniu. Pri vykonávaní tohto postupu okrem iného berte do úvahy skutočnosť, že tvrdosť povrchu kláves by nakoniec mala byť všetkarovnaký pod rovnakým parametrom párovacích prvkov samotného uzla.

Pod bežnými kľúčmi sú drážky v hriadeľoch vyrobené jednoduchými frézami. Drážky sú vyrezané pod segmentovými prvkami pomocou kotúčových nástrojov. Pre drážky pre pero sa používajú iba frézy vyrobené v súlade s určitými normami GOST.

Hlavné odrody

Na pripojenie hriadeľov a nábojov sa používajú dva typy segmentových kľúčov:

• normálne, predstavujúce celý segment;
• segment s nízkym rezom.

Kľúče posledného typu sa pri montáži dielov používajú pomerne zriedka. Podľa predpisov ich možno použiť len po vzájomnej dohode výrobcu a spotrebiteľa. Strihané kľúče sa zvyčajne používajú jednoducho na opravu detailov zostavy. To znamená, že sa používajú v spojeniach s pevnou podestou, keď sa krútiaci moment prenáša iba v dôsledku trenia.

Pairings

Uzly sa montujú pomocou segmentových kľúčov, berúc do úvahy normy stanovené GOST 24071. Hlavným účelom prvkov tohto typu je zabrániť otáčaniu dielu na hriadeli. V tomto prípade sa konjugácie zúčastňujú tri povrchy:

• drážky na hriadeli;
• štrbiny v rukáve;
• povrch samotného kľúča.

Segmentové kľúče spojenia sú uvoľnené. Zároveň fungujú, ako bežné hranolové, s bočnými plochami. Segmentové prvky sa používajú najčastejšie v pevných spojoch. V čomto druhé môže byť:

• normal;
• husté.

GOST tiež umožňuje voľné spojenie segmentového kľúča s objímkou a hriadeľom. Takéto časti sa zvyčajne používajú iba v uzloch s malým priemerom párovania - do 38 mm.

Výpočet kľúča

Pripojenia pomocou segmentového kľúča sú samozrejme realizované v súlade s normami GOST. Pri zostavovaní zostáv sa takéto časti najskôr skontrolujú, či sa nezrútili. Okrem toho sa robia výpočty pre samotné pripojenie - pre rez. Vzorce na kontrolu kľúča a párovania používajú nasledovné:

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

Tu je T krútiaci moment na hriadeli meraný v Nmm, h je výška kľúča, d je priemer hriadeľa, l je dĺžka kľúča, b je šírka kľúča v milimetrov, [r] je prípustné šmykové napätie.

Hodnoty získané použitím vzorcov sa porovnajú s prípustnými hodnotami. V prípade, že pevnosť spojenia je nedostatočná, sú po dĺžke náboja namontovaného na hriadeli inštalované dva alebo dokonca tri kľúče. Samozrejme, tento uzol vám umožňuje vytvoriť pomerne spoľahlivý a funkčný. Pri tejto metóde je však hriadeľ zo zrejmých dôvodov trochu oslabený. Preto sú kľúčové spojenia v takýchto uzloch niekedy nahradené ozubenými. Tým sa znižuje riziko porúch.

Inštalácia viacerých častí

Rozmery kľúčovej časti sa vyberajú, ako už bolo uvedené, v súlade s priemerom hriadeľa podľa GOST. Dĺžka prvku závisí od dĺžkyrozbočovačov. Niekedy sa segmentové kľúče inštalujú na hriadele s rozdielom v priemeroch krokov. V tomto prípade sa pre samostatné časti tej istej časti používajú kľúče rovnakej veľkosti. Zároveň sa podľa GOST berie za základ krokový prvok najmenšieho priemeru.

Ako vybrať prípustné napätie

Tento parameter závisí predovšetkým od charakteru záťaže a prevádzkových podmienok pripojenia. Pri použití oceľových hriadeľov bude prípustné napätie:

• pre oceľové náboje v pevných spojoch - 130…200 MPa;
• pre náboje vyrobené z liatiny alebo liatiny v pevných spojoch - 80…100 MPa;
• v pohyblivých nezaťažených spojoch pre oceľové náboje - 20…40 MPa.

Veľké hodnoty pri montáži uzlov sa berú do úvahy pri konštantnom zaťažení. Pri ráze alebo premennej sa za základ berú menšie parametre. Pri spätnom zaťažení sa prípustný indikátor zníži o 1,5-krát. Pre rez kľúčov sa medzné indikátory napätia berú ako 70 … 100 MPa. V tomto prípade, rovnako ako v prvom prípade, pri konštantnom zaťažení sa za základ berie väčší parameter.

Rezačky pre segmentové kľúče

Na drážkovanie drážok pre diely tohto typu sa používajú nástroje, ktoré sú vyrobené v súlade s normami stanovenými GOST 66-4879. Drážky sú vyrobené pre segmentové kľúče pomocou fréz s rovnými aj viacsmernými zubami. Je možné použiť nástroje s valcovou stopkou:

• ploché;
• hladký.

Samotné frézy na drážkovanie segmentových kľúčov sú vyrobené z rýchloreznej ocele (GOST 19265). Nástroje s priemerom nad 13 mm sa vyrábajú zvárané. Stopky fréz sú vyrobené podľa GOST 4543 z ocele triedy 40X alebo podľa GOST 1050 z triedy materiálu 50 alebo 40.

Pri montáži nástrojov tohto druhu sa dodržiavajú nasledujúce pravidlá:

• na pracovnej ploche hotového frézy by nemali byť miesta so zníženou tvrdosťou alebo oduhličenou vrstvou;
• parametre drsnosti povrchu fréz musia zodpovedať GOST 2789;
• tolerancia radiálneho hádzania okrajov susedných zubov vzhľadom na driek by nemala presiahnuť 0,03 mm, opačne - 0,05 mm;
• tolerancia koncového hádzania hrán by nemala byť väčšia ako 0,02 mm.

Pri označovaní nožov pre segmentové kľúče GOST predpisuje uviesť na hrdle alebo stopke ochrannú známku výrobcu a triedu ocele použitej na reznú časť. Výrobca by mal spotrebiteľovi poskytnúť aj také informácie, ako je šírka drážky pre pero s označením tolerančného poľa a jej menovitý priemer.