Механический ключ (Key), как один из наиболее распространенных методов подключения и передачи крутящего момента, широко используется в различных вращающихся компонентов, особенно в соединениях между шестернями, шкивы,Несмотря на свою простую конструкцию, толерантность между ключом и ключевым проемом напрямую влияет на надежность, продолжительность жизни,и легкость демонтажа и обслуживания всей системы передачи.

В данной работе будет систематически анализироваться ключевая логика проектирования толерантности в механическом ключевом соединении и сосредоточено на ответе на:как обеспечить надежную передачу крутящего момента, избегая концентрации напряжения, перелом от усталости или трудности сборки, вызванные помехами?

Основная структура и функция механического соединения ключей

Механический ключ передает крутящий момент между ключевым проходом на вале и ключевым проходом на узле.

Общие типы включают:

fКлюч lat

Ключ из дерева

Свинцовый ключ, спин, и т.д.

Типичный режим отказа при механическом соединении ключа

При установке необоснованной допустимости ключевое соединение подвержено следующим типам проблем с отказом:

Разумный дизайн толерантности: для контроля "избыточной формы" и, что более важно, для предотвращения "разделения"

Толерантность ядра ключевого соединения зависит от следующих трех измерений:

Ширина клавиатуры b и ширина клавиатуры вала (Js9)

Ширина клавиатуры b и ширина клавиатуры узла (H9)

Высота ключа h - глубина канавки вала + глубина канавки узла

Дело вот в чем:

✅ Ключевой проход узла разработан как переходный. ✅ Ключевой проход узла разработан как проходный.

Эта комбинация делает ключ и вал близкими друг к другу, избегая скольжения, в то время как ключ и узел имеют небольшой разрыв, который легко собирать и не прилипает из-за теплового расширения.

Действительная рекомендуемая диаграмма толерантности:

Дизайн, соответствующий возможности передачи крутящего момента и зоне контакта

Ссылка на формулу:

Крутящий момент T = давление х контактная область х радиус действия

Контактная площадь равна высоте ключа умноженной на эффективную длину (L). Поэтому, если вы хотите улучшить мощность торсионной передачи, вы должны:

Расширить длину ключа L (не более длины узла)

Увеличьте высоту ключа (увеличьте поверхность задействования)

Устройство двойных связей (180 симметричных)

Влияние материальной разницы на конструкцию толерантности

Из-за разницы в коэффициенте теплового расширения между ключами, валами и узлами из разных материалов,в условиях высокой температуры легко возникают дополнительные помехи или клиренс, так что компенсация должна быть сделана заранее в терпимости.

Анализ экземпляра: 8 x 7, ссылка на настройку настройки плоской клавиши

Ширина ключа b = 8 мм

Ширина клавиатуры Js9 → 8 +0/-0,025 мм

Ширина канавки узла H9 → 8 +0,043/-0 мм

Минимальный разрыв = 0,018 мм для обеспечения плавной сборки и отсутствия потрясений

Осторожности в процессе сборки

Закругление: оба конца ключа и вход ключа необходимо закруглять, чтобы избежать укуса при вставке.

Смазка для предотвращения заторможения: напряжение установки может быть уменьшено с помощью масла для сборки в соответствующих количествах, чтобы избежать укуса металла.

Конструкция для ослабления: при высокой нагрузке рекомендуется использовать удерживающую стиральную машину или расщепленный шприц для закрепления ключа.

Избегайте установки с молотком: сильное стук легко приводит к деформации вала или концентрации напряжения, поэтому следует использовать переходное прессование или холодное сокращение.

✅ Толерантность и дизайн подхода - это не только "размеры", но и вопрос "решения о надежности".

✅ В механических ключевых соединениях ключевой путь вала должен быть слегка тесным, а слот узла должен быть слегка свободным.

✅ После определения схемы передачи необходимо всесторонне рассмотреть нагрузку, повышение температуры, различия в материалах и требования к сборке, чтобы адаптировать допустимые tolerances.

✅ При выборе стандартизированных компонентов старайтесь использовать ключевые размеры и класса, рекомендованные такими стандартами, как GB/T 1096 и ISO 2491.