Klucz (inżynierski)

paź 24, 2021

Istnieje pięć głównych typów kluczy: wpuszczany, siodłowy, styczny, okrągły i wielowypustowy.

Klucz wpuszczanyEdit

Typy kluczy wpuszczanych: prostokątny, kwadratowy, wpuszczany równolegle, z główką gib-head, piórowy i Woodruff.

Klucze równoległeEdit

Klucze równoległe są najczęściej używane. Mają one przekrój kwadratowy lub prostokątny. Kwadratowe klucze są używane dla mniejszych wałów i prostokątne klucze są używane dla średnic wałów powyżej 6,5 in (170 mm) lub gdy grubość ścianki współpracującej piasty jest problemem. Śruby ustalające często towarzyszą wpustom równoległym w celu zablokowania współpracujących części na miejscu. Rowek wpustowy jest podłużną szczeliną zarówno w wale, jak i w części współpracującej.

  • Gniazdo klucza w wale dla klucza równoległego

  • Kółko zębate z wewnętrznym równoległym rowkiem wpustowym

  • Przekrój poprzeczny złącza z wpustem równoległym

  • .Przekrój równoległego połączenia wpustowego

W = d/4 H = 2d/3

gdzie

  • W jest szerokością wpustu
  • H jest wysokością wpustu
  • d jest średnicą wału

Klucze Woodruffa Edycja

Klucze Woodruffa są półokrągłe, częściowo pasują do rowka okrągłego segmentu A*B, a pozostała część do rowka wzdłużnego w części współpracującej. Okrągły segment może być wycięty bezpośrednio przez cięcie wgłębne okrągłym frezem Woodruffa bez żadnych reliefów. Główną zaletą wpustu Woodruffa jest wyeliminowanie frezowania w pobliżu ramion wału, gdzie występuje koncentracja naprężeń i koncentryczność. To ostatnie jest szczególnie ważne przy pracy z dużymi prędkościami. Dokładniejsze dopasowanie klucza i rowka wpustowego zmniejsza również luz i koncentrację naprężeń oraz poprawia niezawodność klucza. Dodatkową zaletą jest to, że zaklinowany klucz może być usunięty z wału uderzeniem młotka, okrągły profil wypchnie klucz ze szczeliny, w przeciwieństwie do standardowego klucza, który będzie musiał być popchnięty osiowo lub wyciągnięty ze swojej szczeliny. Powszechne zastosowania obejmują obrabiarki, aplikacje samochodowe, dmuchawy śnieżne i śmigła morskie.

Ten typ klucza został opracowany przez Williama N. Woodruffa z Hartford Connecticut. W 1888 roku otrzymał on za swój wynalazek Medal Johna Scotta od Instytutu Franklina.

  • Zamontowany klucz Woodruffa

  • Klucz Woodruffa i rowek wpustowy

  • Przekładnia. G jest korzystnie umieszczony na wale S przez wpust Woodruffa N

Klucze stożkoweEdit

Klucz stożkowy jest stożkowy tylko po stronie, która wchodzi w piastę. Rowek wpustowy w piaście ma stożkowość, która odpowiada stożkowemu kluczowi. Niektóre klucze stożkowe posiadają wypustkę ułatwiającą demontaż podczas demontażu. Celem stożka jest zabezpieczenie samego klucza, jak również mocne mocowanie wału do piasty bez potrzeby stosowania śruby ustalającej. Problem z kluczami stożkowymi jest to, że mogą one spowodować środek obrotu wału, aby być nieco poza częścią współpracującą. Różni się od stożkowego zamka wału w tym, że stożkowe klucze mają dopasowany stożek na rowku, podczas gdy stożkowe zamki wału nie.

InneEdit

Klucz szkocki lub holenderski posiada okrągły otwór wpustowy (zamiast prostokątnego), produkowany przez wiercenie osiowe w zmontowanej piaście i wale, z metalowym kołkiem służącym jako klucz. Jeśli otwór i klucz są stożkowe, klucz jest określany jako kołek holenderski, który jest wbijany i opcjonalnie wykańczany przez cięcie lub szlifowanie na równi z końcem wału. Jeśli prosty otwór w rowku holenderskim jest opcjonalnie gwintowany, to zwykła śruba służy jako gwintowany klucz holenderski.

Szpilki sprężynowe są alternatywnym elementem klucza holenderskiego, zamiast masywnych kołków rozporowych. Kołek sprężysty jest samozaciskowy i nie luzuje się pod wpływem wibracji. Wydrążone kołki sprężynowe zapewniają słabszą wytrzymałość na ścinanie niż lite kołki, a wytrzymałość może być zróżnicowana poprzez zmianę grubości ścianki. Ta ograniczona specyfikacja wytrzymałości na ścinanie jest przeznaczona do podtrzymania normalnej pracy, ale następnie ustępuje w przypadku nadmiernego momentu obrotowego wału, chroniąc w ten sposób resztę maszyny przed uszkodzeniem.

Wprowadzenie dodatkowego elementu tulei pomiędzy piastą a wałem poprawia wydajność i wygodę połączeń wpustowych. Tuleje Taper-Lock są łącznikami piasty z wpustem, które zapewniają trzy gwintowane rowki holenderskie i dwa wkręty ustalające jako klucze holenderskie, oprócz prostokątnego rowka wpustowego. Holenderskie rowki są gwintowane tylko na alternatywnej stronie piasty lub stronie wału, z formą otworu luzu gwintu po przeciwnej stronie. Poprzez proste wkręcanie wkrętów ustalających w wybrane otwory, mechanizm piasty wygodnie działa, aby sztywno zablokować lub zdecydowanie zwolnić z wału, bez młotkowania lub ciągnięcia piasty. Tuleje szybkiego rozłączania (QD) działają podobnie, ale umieszczają okrągły wzór trzech niegwintowanych i trzech w pełni gwintowanych otworów dalej od osi wału na kołnierzu tulei, zamiast w poprzek interfejsu tuleja-piasta.

Połączenie Hirtha jest podobne do połączenia wielowypustowego, ale z zębami na końcu wału zamiast na jego powierzchni.

Klucze siodełkoweEdit

Te rodzaje kluczy są zazwyczaj mocowane do elementu napędzającego (np. wału). Tego typu klucze mają mniejszą wytrzymałość w porównaniu z kluczami zatopionymi. Są to rzadko stosowane klucze, do przenoszenia mniejszej mocy na elementy napędzane (np. sprzęgła)

Klucze styczneEdit

Klucze styczne są używane w zastosowaniach wymagających dużych momentów obrotowych. Rowek wpustowy jest podobny do rowka równoległego, z wyjątkiem tego, że wystaje stycznie z wału zewnętrznego na wał wewnętrzny. To, co byłoby bokiem każdego rowka, tworzy pięty, na których siedzi klucz i przenosi siłę ściskającą. Ten ostatni punkt oznacza, że dla odwracalnego ruchu wału potrzebny jest kolejny wpust wzdłuż stycznej na zewnątrz w przeciwnym kierunku. Zazwyczaj jest on przesunięty na wale o 90° lub 180°. Klucz może mieć kształt klina, prostokąta lub kwadratu, ale szczególnie stosowane są prostokątne klucze dwustożkowe.

Klucz klinowyEdit

Główny artykuł: Spline (mechaniczny)

Ten typ klucza wykorzystuje wiele rowków wpustowych w piaście do przenoszenia dużej mocy.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.