Segmentierter Schlüssel: Definition, Features, GOST und Interaktion

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Passfedern sind spezielle Teile zur Verbindung von Welle und Nabe, um Drehmomente zu übertragen. Solche Elemente können keilförmig mit rechteckigem Querschnitt, prismatisch oder segmentiert sein. Der Hauptvorteil von Schlüsselverbindungen ist die Einfachheit des Designs. Außerdem sind Nodes dieser Art nicht zu teuer und schnell montiert/demontiert.

Die stärksten Verbindungen dieser Art erhält man mit Segmentschlüsseln, die eigentlich eine Art Prisma sind. Teile dieses Typs zeichnen sich dadurch aus, dass sie die tiefste Passung haben.

Der Hauptvorteil solcher Dübel ist also, dass sie die stabilste Verbindung ergeben. Die Verwendung von Teilen dieses Typs hat jedoch einen ziemlich ernsthaften Nachteil. Aufgrund der erheblichen Tiefe der Nut in solchen Knoten kann die Welle etwas geschwächt werden. Daher werden Segmentschlüssel hauptsächlich verwendet, um nur die Teile zu sichern, die während des Betriebs des Mechanismus nicht zu stark belastet werden.

Was ist eine Keilnut

Teile dieser Sorte sind aus einem Metallprofil gefertigt. Diese Dübel sind niedrige Zylinder mit ziemlich großem Durchmesser, die in zwei gleiche Teile geteilt sind. Es ist der Segmentschlüssel in der Zeichnung unten, der unseren Lesern präsentiert wird.

Schlüsselgrößen

Abmessungen dieses Teiletyps können abweichen. Dieser Parameter wird beim Zusammenbau der Baugruppe in Abhängigkeit vom Durchmesser der Welle ausgewählt. Die erforderlichen Werte werden aus speziellen Tabellen gelernt. In technisch begründeten Fällen erlaubt GOST die Verwendung von Schlüsseln mit einem kleineren als dem vorgesehenen Durchmesser. Dies ist zulässig, wenn eine Wellenbaugruppe verwendet wird, um Folgendes zu montieren:

• hohl;
• bewertet.

Bei Verbindungen mit kleinem Drehmoment können auch Keile mit kleinerem Durchmesser als in den Tabellen angegeben verwendet werden. Sie können diese Montagemethode nicht in allen drei Fällen verwenden, nur wenn das Teil am Ende der Welle installiert ist.

Die Abmessungen der Segmentschlüssel sowie aller anderen ähnlichen Verbindungselemente sind selbstverständlich genormt. Welche Abhängigkeiten Höhe, Breite und Länge des Teils haben, können Sie der folgenden Tabelle entnehmen.

Standardschlüsselgrößen

Durchmesser (mm)	Breite (mm)	Höhe (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

Segmentschlüsselbezeichnung in Zeichnungen enthält:

• Wortschlüssel;
• Maße - bh (h1);
• Leistungsbezeichnung;
• Bezeichnung der Norm.

Nach GOST gibt es unter anderem zulässige Abweichungen in den Abmessungen der Keile und Nuten für sie in den Wellen. Sie werden auch durch spezielle Zeichnungen und Tabellen bestimmt.

Aus welchem Material besteht es

Segmentschlüssel werden gemäß GOST 8786-68 aus Stahl hergestellt, der speziell für solche Teile entwickelt wurde. Außerdem werden manchmal ähnliche Materialien anderer Marken für die Herstellung dieser Elemente verwendet. Gleichzeitig dürfen laut GOST für die Herstellung von Schlüsseln dieser Sorte nur Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgeh alt mit einem vorübergehenden Sp alt von mindestens [σ]≧ 600 MPa MN/m2 verwendet werden.. Dies können beispielsweise die Werkstoffgüten St 6, 45 oder 50 sein.

Solche Standards werden bei der Erstellung von Segmentschlüsseln unbedingt eingeh alten. Gleichzeitig werden Rohlinge, die zur Herstellung solcher Teile vorgesehen sind, üblicherweise auch einer verbessernden Wärmebehandlung unterzogen. Berücksichtigen Sie bei der Durchführung dieses Verfahrens unter anderem, dass die Härte der Oberfläche der Tasten am Ende alle sein solltegleich unter dem gleichen Parameter der Paarungselemente des Knotens selbst.

Bei gewöhnlichen Schlüsseln werden die Nuten in den Wellen mit einfachen Fräsern hergestellt. Unter den Tübbingelementen werden mit Scheibenwerkzeugen Nuten ausgeschnitten. Für Keilnuten werden nur Fräser verwendet, die bestimmten GOST-Normen entsprechen.

Hauptsorten

Zum Verbinden von Wellen und Naben werden zwei Arten von Segmentschlüsseln verwendet:

• normal, repräsentiert ein ganzes Segment;
• Low-Cut-Segment.

Schlüssel des letzteren Typs werden beim Zusammenbau von Teilen ziemlich selten verwendet. Gemäß den Vorschriften dürfen sie nur im gegenseitigen Einvernehmen von Hersteller und Verbraucher verwendet werden. Gescherte Keile werden normalerweise verwendet, um einfach die Details der Baugruppe zu fixieren. Das heißt, sie werden in Verbindungen mit festem Podest verwendet, wenn das Drehmoment nur durch Reibung übertragen wird.

Paarungen

Knoten werden mit Segmentschlüsseln unter Berücksichtigung der von GOST 24071 festgelegten Standards zusammengesetzt. Der Hauptzweck von Elementen dieses Typs besteht darin, zu verhindern, dass sich das Teil auf der Welle dreht. In diesem Fall nehmen drei Oberflächen an der Konjugation teil:

• Rillen auf der Welle;
• Schlitze im Ärmel;
• die Oberfläche der Taste selbst.

Verbindungssegmentschlüssel bilden sich locker. Gleichzeitig arbeiten sie wie gewöhnliche prismatische mit Seitenflächen. Segmentelemente werden am häufigsten in festen Gelenken verwendet. Dabeiletzteres kann sein:

• normal;
• dicht.

GOST ermöglicht auch eine freie Verbindung der Segmentpassfeder mit Hülse und Welle. Solche Teile werden normalerweise nur in Knoten mit einem kleinen Steckdurchmesser verwendet - bis zu 38 mm.

Schlüsselberechnung

Verbindungen mit Segmentschlüssel werden selbstverständlich GOST-konform hergestellt. Beim Zusammenbau von Baugruppen werden solche Teile zunächst auf Kollaps geprüft. Außerdem werden Berechnungen für die Verbindung selbst durchgeführt - für einen Schnitt. Die Formeln zum Überprüfen der Passfeder und Paarung verwenden die folgenden:

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

Hierbei ist T das Drehmoment an der Welle, gemessen in Nmm, h die Höhe der Passfeder, d der Durchmesser der Welle, l die Länge der Passfeder, b die Breite der Passfeder Millimeter, [r] ist die zulässige Schubspannung.

Die durch Anwendung der Formeln erh altenen Werte werden mit den zulässigen verglichen. Für den Fall, dass die Festigkeit der Verbindung nicht ausreicht, werden zwei oder sogar drei Keile entlang der Länge der auf der Welle montierten Nabe installiert. Natürlich können Sie mit diesem Knoten einen ziemlich zuverlässigen und funktionalen Knoten erstellen. Bei dieser Methode wird jedoch aus offensichtlichen Gründen die Welle etwas geschwächt. Daher werden Schlüsselverbindungen in solchen Knoten manchmal durch Zahnradverbindungen ersetzt. Dadurch wird das Risiko von Ausfällen reduziert.

Mehrere Teile installieren

Die Abmessungen des Keilprofils werden, wie bereits erwähnt, entsprechend dem Wellendurchmesser nach GOST gewählt. Die Länge des Elements hängt von der Länge abNaben. Manchmal werden Segmentkeile auf Wellen mit unterschiedlichen Stufendurchmessern installiert. In diesem Fall werden Schlüssel gleicher Größe für getrennte Teile desselben Teils verwendet. Gleichzeitig wird laut GOST das Stufenelement mit dem kleinsten Durchmesser zugrunde gelegt.

Auswahl zulässiger Spannungen

Dieser Parameter hängt in erster Linie von der Art der Last und den Betriebsbedingungen der Verbindung ab. Bei Verwendung von Stahlwellen beträgt die zulässige Belastung:

• für Stahlnaben in Festgelenken - 130…200 MPa;
• für Naben aus Grauguss oder Stahlguss in Festgelenken - 80…100 MPa;
• in beweglichen unbelasteten Gelenken für Stahlnaben - 20…40 MPa.

Große Werte beim Zusammenbau von Knoten werden bei konstanter Belastung berücksichtigt. Bei einem Schock oder einer Variable werden kleinere Parameter zugrunde gelegt. Bei einer Rückwärtslast wird der zulässige Indikator um das 1,5-fache reduziert. Für den Schlüsselschnitt werden die Grenzspannungsindikatoren mit 70 … 100 MPa angenommen. In diesem Fall wird wie im ersten Fall bei konstanter Belastung ein größerer Parameter zugrunde gelegt.

Fräser für Segmentschlüssel

Zum Ausstechen von Rillen für Teile dieser Art werden Werkzeuge verwendet, die gemäß den von GOST 66-4879 festgelegten Standards hergestellt werden. Nuten werden für segmentierte Schlüssel mit Fräsern mit geraden und multidirektionalen Zähnen hergestellt. Zylinderschaftwerkzeuge können verwendet werden:

• flat;
• glatt.

Die Fräser selbst zum Schlitzen von Segmentschlüsseln bestehen aus Schnellarbeitsstahl (GOST 19265). Werkzeuge mit einem Durchmesser von mehr als 13 mm werden geschweißt hergestellt. Fräserschäfte werden nach GOST 4543 aus der Stahlsorte 40X oder nach GOST 1050 aus der Materialklasse 50 oder 40 hergestellt.

Bei der Montage von Werkzeugen dieser Art sind folgende Regeln zu beachten:

• auf der Arbeitsfläche des fertigen Fräsers dürfen keine Stellen mit verminderter Härte oder entkohlter Schicht vorhanden sein;
• Oberflächenrauheitsparameter von Fräsern müssen GOST 2789 entsprechen;
• Toleranzen des Rundlaufs der Kanten benachbarter Zähne in Bezug auf den Schaft sollten 0,03 mm nicht überschreiten, gegenüber - 0,05 mm;
• die Rundlauftoleranz der Kanten sollte nicht mehr als 0,02 mm betragen.

Bei der Kennzeichnung von Fräsern für segmentierte Schlüssel schreibt GOST vor, auf dem Hals oder Schaft das Warenzeichen des Herstellers und die für das Schneidteil verwendete Stahlsorte anzugeben. Außerdem sollte der Hersteller dem Verbraucher Informationen wie die Breite der Keilnut mit der Bezeichnung des Toleranzfeldes und deren Nenndurchmesser zur Verfügung stellen.