Nyckel (teknik)

okt 24, 2021

Det finns fem huvudtyper av nycklar: försänkt, sadel, tangent, rund och spline.

Försänkt nyckelRedigera

Typer av försänkta nycklar: rektangulär, fyrkantig, parallell försänkt, gib-head, fjäder och Woodruff.

ParallellnycklarRedigera

Parallellnycklar är de mest använda. De har ett kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt. Kvadratiska kilar används för mindre axlar och kilar med rektangulärt tvärsnitt används för axeldiametrar över 170 mm (6,5 tum) eller när väggtjockleken på det anslutande navet är ett problem. Inställningsskruvar följer ofta med parallella nycklar för att låsa de matchande delarna på plats. Nyckelspåret är en längsgående slits i både axeln och den tillhörande delen.

  • Nyckelsätet i en axel för en parallellnyckel

  • En kugghjul med en inre parallellnyckelnyckelnyckelnyckelnyckelnyckelnyckelnyckel

  • Kross.Sektion av en parallell kilförbindelse

W = d/4 H = 2d/3

där

  • W är kilbredden
  • H är kilhöjden
  • d är axeldiametern

Träffkilar Redigera

Träffkilar är halvcirkelformade, De passar delvis in i ett cirkulärt segment i A*B och resten passar in i ett längsgående spår i den motstående delen. Det cirkulära segmentet kan skäras direkt genom nedsänkning med en cirkulär Woodruff-fräs utan några reliefer. Den största fördelen med Woodruff-nyckeln är att man slipper fräsa i närheten av axelns axelutskott, där spänningskoncentrationer och koncentricitet skulle påverkas. Det sistnämnda är särskilt viktigt vid höghastighetsdrift. Den mer exakta passningen mellan kilen och kilbanan minskar också spel och spänningskoncentrationer i kilen och förbättrar dess tillförlitlighet. En ytterligare fördel är att en fastlåst nyckel kan avlägsnas från en axel med ett hammarslag, eftersom den cirkulära profilen trycker ut nyckeln ur spåret, till skillnad från en standardnyckel som måste tryckas axiellt eller dras ut ur sitt spår. Vanliga tillämpningar är bland annat verktygsmaskiner, fordonstillämpningar, snöslungor och marina propellrar.

Denna typ av nyckel utvecklades av William N. Woodruff i Hartford Connecticut. År 1888 tilldelades han John Scott-medaljen av Franklin Institute för sin uppfinning.

  • En Woodruff-nyckel installerad

  • En Woodruff-nyckel och kilspår

  • Gear. G är positivt placerad på axeln S genom Woodruff-nyckeln N

Koniska nycklarRedigera

Den koniska nyckeln är konisk endast på den sida som griper in i navet. Nyckelbanan i navet har en avsmalning som matchar den avsmalnande kilens. Vissa koniska nycklar har en gib, eller flik, som gör det lätt att ta bort dem vid demontering. Syftet med den koniska delen är att säkra själva nyckeln samt att hålla fast axeln i navet utan behov av en ställskruv. Problemet med koniska nycklar är att de kan leda till att axelns rotationscentrum hamnar något utanför den motstående delen. Den skiljer sig från ett koniskt axellås genom att koniska nycklar har en matchande konisk form på nyckelbanan, medan koniska axellås inte har det.

ÖvrigtRedigera

En Scotch-nyckel eller holländsk nyckel har ett cirkulärt nyckelhål (i stället för rektangulärt), som framställs genom att man borrar axialt i det monterade navet och axeln, med en metallstift som fungerar som nyckel. Om hålet och nyckeln är avsmalnande kallas nyckeln för en holländsk tapp, som drivs in och eventuellt avslutas genom att skära eller slipa i jämnhöjd med axelns ände. Om ett rakt holländskt nyckelhål eventuellt är gängat, fungerar en vanlig skruv som gängad holländsk nyckel.

Fjädringsstift är en alternativ holländsk nyckelkomponent, i stället för solida dymlingsstift. En fjäderpinne är självlåsande och lossnar inte vid vibrationer. Håliga fjäderpinnar ger en svagare skjuvhållfasthet än en massiv pluggstift, och hållfastheten kan varieras genom att ändra väggtjockleken. Denna specifikation för begränsad skjuvhållfasthet är utformad för att upprätthålla normal drift, men sedan ge efter i händelse av överdrivet axelmoment, vilket skyddar resten av maskinen från skador.

Införandet av ytterligare en bussningskomponent mellan nav och axel förbättrar prestandan och bekvämligheten hos kilförband. Taper-Lock-bussningar är nyckelade navfästen som ger tre gängade holländska kilspår och två ställskruvar som holländska nycklar, utöver det rektangulära kilspåret. De holländska kilbanorna är gängade endast på den alternativa navsidan eller axelsidan, med ett gängfrihetshål på den motsatta sidan. Genom att helt enkelt driva in ställskruvar i valda hål fungerar navmekanismen på ett bekvämt sätt för att låsa fast eller definitivt frigöra sig från axeln, utan att hamra eller dra i navet. QD-bussningar (Quick-disconnect) fungerar på liknande sätt, men placerar ett cirkulärt mönster med tre gängfria och tre gängade hål längre ut från axelaxeln på en bussningsfläns, i stället för tvärs över gränssnittet mellan bussning och nav.

En Hirth-koppling liknar en spline-koppling men med tänderna på axelns ände i stället för på ytan.

SadelnycklarRedigera

Dessa typer av nycklar är i allmänhet fastsatta på den drivande delen (t.ex. axlar). Dessa typer av nycklar har mindre styrka jämfört med sänkta nycklar. Dessa nycklar används sällan för att överföra lägre kraft till de drivna delarna (t.ex. kopplingar)

TangentnycklarRedigera

Tangentnycklar används i tunga tillämpningar med högt vridmoment. Kuggningen liknar en parallellkuggning, förutom att den sträcker sig tangentiellt ut från den yttre axeln in i den inre axeln. Det som skulle ha varit sidan av varje kilspår bildar klackar mot vilka kilen sitter och överför kraften kompressivt. Den sistnämnda punkten innebär att det behövs en annan kil längs en tangent utåt i motsatt riktning för att axeln ska kunna vändas om. Typiskt sett är detta förskjutet med 90° eller 180° på axeln. Nyckeln kan vara kil-, rektangulär eller fyrkantig, men särskilt rektangulära dubbelkoniska nycklar används.

Spline-nyckelRedigera

Huvudartikel: Spline (mekanisk)

Denna typ av kil använder flera kilspår i navet för att överföra hög effekt.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.