Szegmentált kulcs: meghatározás, jellemzők, GOST és interakció

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A kulcsok speciális alkatrészek, amelyeket a tengely és az agy összekapcsolására terveztek a nyomaték átvitele érdekében. Az ilyen elemek lehetnek ék alakúak, téglalap alakú, prizmás vagy szegmentált. A kulcsos csatlakozások fő előnye a tervezés egyszerűsége. Ezenkívül az ilyen típusú csomópontok nem túl drágák, és gyorsan össze- és szétszerelhetők.

A legerősebb ilyen kapcsolatokat szegmensbillentyűkkel lehet elérni, amelyek valójában egyfajta prizmatikusak. Az ilyen típusú részek megkülönböztethetők a legmélyebb illeszkedésükkel.

Az ilyen tiplik fő előnye, hogy a legstabilabb kapcsolatot biztosítják. Az ilyen típusú alkatrészek használatának azonban van egy meglehetősen komoly hátránya. Az ilyen csomópontokban lévő horony jelentős mélysége miatt a tengely kissé gyengülhet. Ezért a szegmenskulcsokat elsősorban csak azon alkatrészek rögzítésére használják, amelyek a mechanizmus működése során nincsenek túlságosan megterhelve.

Mi az a kulcshorony

Ennek a fajtának egyes részei fémprofilból készülnek. Ezek a tiplik meglehetősen nagy átmérőjű alacsony hengerek, két egyenlő részre osztva. Olvasónk figyelmébe ajánljuk az alábbi rajzon látható szegmenskulcsot.

Kulcsméretek

Az ilyen típusú alkatrészek méretei eltérőek lehetnek. Ezt a paramétert a szerelvény összeszerelésekor kell kiválasztani, a tengely átmérőjétől függően. A szükséges értékeket speciális táblázatokból tanuljuk meg. Műszakilag indokolt esetekben a GOST lehetővé teszi a megadottnál kisebb átmérőjű kulcsok használatát. Ez megengedett, ha tengelyszerelvényt használ az összeszereléshez:

• üreges;
• osztályozva.

A táblázatokban feltüntetettnél kisebb átmérőjű kulcsok is használhatók kis nyomatékú csatlakozásoknál. Ezt az összeszerelési módot nem használhatja mindhárom esetben csak akkor, ha az alkatrészt a tengely végére szerelték fel.

A szegmensbillentyűk méretei, valamint minden más hasonló összekötő elem természetesen szabványosított. Az alkatrész magasságának, szélességének és hosszának milyen függése az alábbi táblázatban látható.

Szabvány kulcsméretek

Átmérő (mm)	Szélesség (mm)	Magasság (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

A szegmenskulcs kijelölése a rajzokon a következőket tartalmazza:

• szókulcs;
• dimenziók - bh (h1);
• teljesítmény-megjelölés;
• a szabvány megjelölése.

A GOST szerint többek között a kulcsok méretében megengedett eltérések és a tengelyekben lévő hornyok. Ezeket speciális rajzok és táblázatok is meghatározzák.

Milyen anyagból készült

A szegmenskulcsok a GOST 8786-68 szerint készülnek, kifejezetten az ilyen alkatrészekhez tervezett acélból. Ezenkívül néha más márkájú, hasonló anyagokat használnak ezen elemek előállításához. Ugyanakkor a GOST szerint az ilyen típusú kulcsok gyártásához csak közepes széntartalmú acélok használhatók, amelyek átmeneti hézaga legalább [σ]≧ 600 MPa MN/m2. Ez lehet például St 6, 45 vagy 50 anyagminőség.

Az ilyen szabványokat hiba nélkül betartják a szegmenskulcsok előállítása során. Ugyanakkor az ilyen alkatrészek gyártására szánt nyersdarabokat általában javító hőkezelésnek is alávetik. Ennek az eljárásnak a végrehajtása során többek között vegye figyelembe azt a tényt, hogy a billentyűk felületének keménysége végül mindenugyanaz a csomópont illeszkedő elemeinek ugyanazon paramétere alatt.

A közönséges kulcsok alatt a tengelyekben lévő hornyok egyszerű marókkal készülnek. A szegmenselemek alatt tárcsaszerszámok segítségével hornyokat vágunk ki. Reteszhornyokhoz csak bizonyos GOST szabványok szerint készült marókat használnak.

Fő fajták

A tengelyek és agyak csatlakoztatásához kétféle szegmenskulcsot használnak:

• normál, egy egész szegmenst képvisel;
• low cut szegmens.

Ez utóbbi típusú kulcsokat meglehetősen ritkán használják alkatrészek összeszerelésekor. Az előírások szerint csak a gyártó és a fogyasztó közös megegyezésével használhatók fel. A nyírt kulcsokat általában egyszerűen az összeállítás részleteinek rögzítésére használják. Vagyis fix leszállású csatlakozásoknál használják, amikor a nyomatékot csak a súrlódás miatt továbbítják.

Párosítások

A csomók összeszerelése szegmenskulcsok segítségével történik, figyelembe véve a GOST 24071 szabványban meghatározott szabványokat. Az ilyen típusú elemek fő célja, hogy megakadályozzák az alkatrész elfordulását a tengelyen. Ebben az esetben három felület vesz részt a ragozásban:

• hornyok a tengelyen;
• rések a hüvelyben;
• maga a kulcs felülete.

A csatlakozási szegmensbillentyűk meglazulnak. Ugyanakkor úgy működnek, mint a közönséges prizmatikusak, oldalsó felülettel. A szegmenselemeket leggyakrabban rögzített kötésekben használják. Aholez utóbbi lehet:

• normál;
• sűrű.

A GOST lehetővé teszi a szegmenskulcs szabad csatlakoztatását a hüvelyhez és a tengelyhez. Az ilyen alkatrészeket általában csak kis átmérőjű csomópontokban használják - 38 mm-ig.

Kulcsszámítás

A szegmenskulcsos csatlakozások természetesen a GOST szabványoknak megfelelően történnek. A szerelvények összeszerelésekor az ilyen alkatrészeket először ellenőrizni kell, hogy összeomlottak-e. Ezenkívül számításokat végeznek magára a csatlakozásra - egy vágásra. A kulcs és a párosítás képlete a következő:

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

Itt T a tengely forgatónyomatéka, Nmm-ben mérve, h a kulcs magassága, d a tengely átmérője, l a kulcs hossza, b a kulcs szélessége milliméter, [r] a megengedett nyírófeszültség.

A képletek alkalmazása eredményeként kapott értékeket összehasonlítja a megengedett értékekkel. Abban az esetben, ha a csatlakozás erőssége nem elegendő, két vagy akár három kulcsot kell felszerelni a tengelyre szerelt agy hossza mentén. Természetesen ez a csomópont lehetővé teszi egy meglehetősen megbízható és funkcionális létrehozását. Ezzel a módszerrel azonban nyilvánvaló okokból a tengely valamelyest gyengül. Ezért az ilyen csomópontok kulcscsatlakozásait néha fogaskerekek váltják fel. Ez csökkenti a meghibásodások kockázatát.

Több rész telepítése

A kulcsrész méreteit, amint már említettük, a tengely átmérőjének megfelelően, a GOST szerint választják meg. Az elem hossza a hossztól függcsomópontok. Néha a szegmenskulcsokat különböző lépcsős átmérőkkel rendelkező tengelyekre szerelik fel. Ebben az esetben az azonos méretű kulcsokat ugyanazon alkatrész különálló részeihez használjuk. Ugyanakkor a GOST szerint a legkisebb átmérőjű lépcsőelemet veszik alapul.

A megengedett feszültségek kiválasztása

Ez a paraméter elsősorban a terhelés jellegétől és a kapcsolat működési feltételeitől függ. Acél tengelyek használata esetén a megengedett feszültség:

• rögzített csatlakozású acél agyakhoz - 130…200 MPa;
• öntöttvasból vagy öntött acélból készült kerékagyokhoz rögzített csatlakozásokban - 80…100 MPa;
• mozgatható tehermentes csatlakozásokban acél agyokhoz - 20…40 MPa.

A csomópontok összeszerelésekor a nagy értékeket állandó terhelés mellett veszik figyelembe. Sokknál vagy változónál kisebb paramétereket veszünk alapul. Fordított terhelés esetén a megengedett mutató 1,5-szeresére csökken. A kulcsok vágásához a korlátozó feszültségjelzőket 70 … 100 MPa-nak veszik. Ebben az esetben, mint az első esetben, állandó terhelés mellett egy nagyobb paramétert veszünk alapul.

Vágók a szegmensbillentyűkhöz

Az ilyen típusú alkatrészek hornyainak kivágásához olyan szerszámokat használnak, amelyeket a GOST 66-4879 szabványnak megfelelően gyártanak. A szegmentált kulcsokhoz hornyokat készítenek egyenes és többirányú fogazatú marókkal. Hengeres szárú szerszámok használhatók:

• lakás;
• sima.

Maguk a szegmentált kulcsok hornyolásához használt marók gyorsacélból készülnek (GOST 19265). A 13 mm-t meghaladó átmérőjű szerszámok hegesztéssel készülnek. A marószárak a GOST 4543 szerint készülnek 40X acélminőségből vagy a GOST 1050 szerint 50 vagy 40 anyagminőségből.

Az ilyen típusú szerszámok összeszerelésekor a következő szabályokat kell betartani:

• a kész maró munkafelületén ne legyenek csökkentett keménységű helyek vagy széntelenített réteg;
• a marók felületi érdesség paramétereinek meg kell felelniük a GOST 2789-nek;
• a szomszédos fogak éleinek sugárirányú kifutásának tűréshatára a szárhoz képest nem haladhatja meg a 0,03 mm-t, a szemben - 0,05 mm-t;
• a szélek végkifutási tűrése nem lehet több 0,02 mm-nél.

A szegmentált kulcsok maróinak megjelölésekor a GOST előírja, hogy a nyakon vagy a száron tüntesse fel a gyártó védjegyét és a vágórészhez használt acél minőségét. Ezenkívül a gyártónak a fogyasztó rendelkezésére kell bocsátania olyan információkat, mint a reteszhorony szélessége, a tűrésmező megjelölésével és a névleges átmérővel.