Ci sono cinque tipi principali di chiavi: affondate, a sella, tangenti, rotonde e scanalate.

Chiave affondataModifica

Tipi di chiavi affondate: rettangolare, quadrata, parallelamente affondata, con testa a martello, piuma e Woodruff.

Chiavi paralleleModifica

Le chiavi parallele sono le più usate. Hanno una sezione trasversale quadrata o rettangolare. Le chiavi quadrate sono usate per alberi più piccoli e le chiavi rettangolari affrontate sono usate per alberi di diametro superiore a 6,5 pollici (170 mm) o quando lo spessore della parete del mozzo di accoppiamento è un problema. Le viti di arresto spesso accompagnano le chiavi parallele per bloccare le parti accoppiate in posizione. La scanalatura è una fessura longitudinale sia nell’albero che nella parte di accoppiamento.

• La sede della chiavetta in un albero per una chiave parallela

• Un pignone con una scanalatura interna a chiavetta parallela

• Sezione trasversale di un giunto a chiavetta parallelasezione di un giunto a chiavetta parallela

W = d/4 H = 2d/3

dove

• W è la larghezza della chiavetta
• H è l’altezza della chiavetta
• d è il diametro dell’albero

Chiavi di Woodruff Modifica

Le chiavi di Woodruff sono semicircolari si inseriscono in parte nella scanalatura del segmento circolare A*B, mentre il resto si inserisce in una scanalatura longitudinale nella parte corrispondente. Il segmento circolare può essere tagliato direttamente a tuffo con una fresa circolare Woodruff senza rilievi. Il vantaggio principale della chiave Woodruff è l’eliminazione della fresatura vicino alle spalle dell’albero, dove le concentrazioni di stress e la concentricità sarebbero influenzate. Quest’ultima è particolarmente importante per il funzionamento ad alta velocità. L’adattamento più esatto della chiave e della scanalatura riduce anche il gioco e le concentrazioni di stress e migliora l’affidabilità della chiave. Un ulteriore vantaggio è che una chiave bloccata può essere rimossa da un albero con un colpo di martello, il profilo circolare spingerà la chiave fuori dalla scanalatura, al contrario di una chiave standard che dovrà essere spinta assialmente o tirata fuori dalla sua scanalatura. Le applicazioni comuni includono macchine utensili, applicazioni automobilistiche, spazzaneve ed eliche marine.

Questo tipo di chiave è stato sviluppato da William N. Woodruff di Hartford Connecticut. Nel 1888, ricevette la medaglia John Scott dal Franklin Institute per la sua invenzione.

• Una chiave di Woodruff installata

• Una chiave di Woodruff e una scanalatura

• Grave G è posizionato positivamente sull’albero S dalla chiave di Woodruff N

Chiavi conicheModifica

La chiave conica è conica solo sul lato che ingaggia il mozzo. La cava della chiave nel mozzo ha una conicità che corrisponde a quella della chiave conica. Alcune chiavi coniche hanno una linguetta per facilitare la rimozione durante lo smontaggio. Lo scopo della conicità è quello di fissare la chiave stessa, così come, per impegnare saldamente l’albero al mozzo senza la necessità di una vite di arresto. Il problema con le chiavi coniche è che possono causare il centro di rotazione dell’albero per essere leggermente fuori dalla parte di accoppiamento. È diverso da una serratura conica dell’albero in quanto le chiavi coniche hanno una conicità corrispondente sulla scanalatura, mentre le serrature coniche dell’albero non lo fanno.

AltriModifica

Una chiave Scotch o una chiave olandese presenta un foro circolare (invece di rettangolare), prodotto dalla foratura assiale nel mozzo assemblato e l’albero, con un perno di metallo che serve come chiave. Se il foro e la chiave sono rastremati, la chiave viene chiamata perno olandese, che viene inserito e opzionalmente rifinito tagliando o rettificando a filo con l’estremità dell’albero. Se un foro dritto della serratura olandese è opzionalmente filettato, allora una vite ordinaria serve come chiave olandese filettata.

I perni a molla sono un componente alternativo della chiave olandese, invece dei perni solidi. Un perno a molla è autofissante e non si allenta sotto le vibrazioni. I perni a molla cavi forniscono una resistenza al taglio più debole di un perno solido, e la forza può essere variata variando lo spessore della parete. Questa specifica di resistenza al taglio limitata è progettata per sostenere il funzionamento normale, ma poi cedere in caso di coppia eccessiva dell’albero, proteggendo così il resto della macchina dai danni.

L’introduzione di una boccola aggiuntiva tra il mozzo e l’albero migliora le prestazioni e la convenienza dei giunti con chiavetta. Le boccole Taper-Lock sono raccordi di mozzi con chiavetta che forniscono tre chiavette olandesi filettate e due viti di arresto come chiavi olandesi, oltre alla chiavetta rettangolare. Le chiavette olandesi sono filettate solo sul lato alternato del mozzo o dell’albero, con un foro di compensazione della filettatura sul lato opposto. Semplicemente guidando le viti di arresto nei fori selezionati, il meccanismo del mozzo funziona convenientemente per bloccare rigidamente o rilasciare definitivamente dall’albero, senza martellare o tirare il mozzo. Le boccole a sgancio rapido (QD) funzionano in modo simile, ma posizionano un modello circolare di tre fori non filettati e tre completamente filettati più lontano dall’asse dell’albero su una flangia della boccola, invece che attraverso l’interfaccia boccola-mozzo.

Un giunto Hirth è simile a un giunto scanalato ma con i denti sull’estremità dell’albero invece che sulla superficie.

Chiavi a sellaModifica

Questi tipi di chiavi sono generalmente attaccati al membro guida (ad esempio, alberi). Questi tipi di chiavi hanno meno forza rispetto alle chiavi affondate. Queste chiavi sono usate raramente, per trasmettere minore potenza ai membri guidati (ad esempio, giunti)

Chiavi tangentiModifica

Le chiavi tangenti sono utilizzate in applicazioni pesanti ad alta coppia. La scanalatura è simile a una chiave parallela, tranne che si estende tangenzialmente fuori dall’albero esterno nell’albero interno. Quello che sarebbe stato il lato di ogni scanalatura forma dei talloni contro cui la chiave si siede, e trasferisce la forza in modo compressivo. Quest’ultimo punto significa che per un movimento reversibile dell’albero, è necessaria un’altra chiavetta lungo una tangente verso l’esterno nella direzione opposta. Tipicamente questa sarà spostata di 90° o 180° sull’albero. La chiave può essere cuneiforme, rettangolare o quadrata, ma in particolare si usano chiavi rettangolari a doppio cono.

Chiave scanalataModifica

Questo tipo di chiave utilizza più scanalature nel mozzo per trasmettere una potenza elevata.