Spieën met parallelle as, algemeen bekend als platte sleutels, zijn mechanische componenten die worden gebruikt om assen en roterende componenten, zoals tandwielen, katrollen of wielen, met elkaar te verbinden, om ervoor te zorgen dat ze samen roteren door koppel over te brengen. Hun werkingsprincipes, typen, kenmerken en toepassingen worden hieronder in detail beschreven:
Principes van werk
Platte sleutels zijn afhankelijk van de zijkant van de sleutel (zijkant) om koppel over te brengen. De spie wordt in een spiebaan op de as en het roterende onderdeel gestoken, waardoor er een speling overblijft op het bovenoppervlak.
Tijdens bedrijf brengen zijdelingse (extrusie) spanningen tussen de spiezijde en de spiegroefwand het koppel over van de as naar het roterende onderdeel (en vice versa). Dit ontwerp concentreert de kracht op grotere contactgebieden aan beide zijden om schade veroorzaakt door spanning op één- punt te voorkomen.
Soorten platte lepels
Algemene unitsleutel:
Kenmerken: Eenvoudige structuur, gemakkelijke demontage, goede centreernauwkeurigheid. Ze zijn echter niet bestand tegen axiale krachten en vereisen extra structuren voor axiale positionering.
Toepassingen: Op grote schaal gebruikt voor hoge nauwkeurigheid, hoge snelheid of impact/variabele belasting, zoals tandwiel- of katrolverbinding met as.
Dunne platte band:
Kenmerken: Dunner dan normale vlakke binding, geschikt voor dunne wandconstructies of toepassingen met lage koppeloverdrachtvereisten.
Doel: Lichte of compacte mechanische systemen met beperkte ruimte.
Begeleidingstoets (schuiftoetsen):
Kenmerken: Vastgeschroefd op de as, waardoor roterende componenten langs de sleutel-groefas kunnen bewegen. Ze hebben een sleutel om het schroefgat te verwijderen, zodat ze gemakkelijk kunnen worden verwijderd.
Doel: Gebruikt voor roterende componenten die een beperkte axiale beweging vereisen, zoals glijdende tandwielen in de transmissie.
Belangrijkste kenmerken
De structuur is eenvoudig: alleen de sleutelgroeven op de as en roterende componenten hoeven niet ingewikkeld te zijn.
Goede centrale nauwkeurigheid: de afstemming van spieën en groeven zorgt voor concentrische graden tussen de as en roterende componenten.
Eenvoudig te demonteren: er is geen speciaal gereedschap nodig om gestandaardiseerde sleutels te installeren en te demonteren.
Beperkt axiaal draagvermogen: kan niet alleen axiale krachten weerstaan; Voor de axiale positionering zijn aanvullende structuren (bijv. schouderringen, steunringen) nodig.
Mislukkingsmodi
Zijverbrijzeling:
Blootstelling aan overmatige extrusiespanning gedurende een lange periode kan leiden tot plastische vervorming van het mantelvlak (extrusie), vooral bij statische verbindingen.
Afschuiffout:
Wanneer het koppel de afschuifsterkte van de sleutel overschrijdt, kan de sleutel langs het afschuifoppervlak (parallel aan de as van de as) breken, vooral als de stroomaansluiting of de materiaalsterkte onvoldoende is.
Ontwerpoverwegingen
Dwars-Dwarsdoorsnedeafmetingen (bxh): asdiameter (d) bepaald volgens (bijv. GB/T 1095). De norm specificeert de relatie tussen spiebreedte (b), hoogte (h) en schachtdiameter om een goede sterkte te garanderen en te grote constructies te voorkomen.
Materiaalkeuze: Middelmatig koolstofstaal (bijv.. 45# staal) wordt over het algemeen gebruikt voor warmtebehandeling om de hardheid en slijtvastheid te verbeteren. Voor corrosieve omgevingen kan roestvrij staal of gelegeerd staal worden gebruikt.
Sollicitatie
Vlakke verbindingen worden veel gebruikt in mechanische systemen die een betrouwbare koppeloverdracht vereisen, zoals:
- Auto-industrie: Bevestig tandwielen of katrollen aan assen in transmissie- of motoronderdelen.
- Werktuigmachine: Vaste roterende componenten (zoals spil, gereedschapshouders) in draaibanken, freesmachines, machines of slijpmachines.
- Tandwielreductor en motor: Verbind de as met het tandwiel of de poelie in snelheidsreductoren of motor.
- Algemene machines: As moet elke toepassing van roterende componenten met hoge nauwkeurigheid en betrouwbaarheid aandrijven.
