Kľúče s paralelným hriadeľom, bežne známe ako ploché kľúče, sú mechanické komponenty používané na spojenie osí a rotujúcich komponentov, ako sú ozubené kolesá, remenice alebo kolesá, aby sa zabezpečilo, že sa budú otáčať spoločne prenášaním krútiaceho momentu. Ich pracovné princípy, typy, vlastnosti a aplikácie sú podrobne opísané nižšie:
Princípy práce
Ploché kľúče sa pri prenose krútiaceho momentu spoliehajú na stranu kľúča (stranu). Kľúč sa vkladá do drážky pre kľúč na hriadeli a rotačnom komponente, pričom na hornom povrchu ponecháva vôľu.
Počas prevádzky bočné (extrúzne) napätia medzi perom a stenou drážky prenášajú krútiaci moment z hriadeľa na rotujúci člen (a naopak). Tento dizajn sústreďuje silu na väčšie kontaktné plochy na oboch stranách, aby sa zabránilo poškodeniu spôsobenému-napätím v jednom bode.
Druhy plochých lyžíc
Všeobecný kľúč jednotky:
Vlastnosti: Jednoduchá konštrukcia, pohodlná demontáž, dobrá presnosť centrovania. Nemôžu však odolávať axiálnym silám a vyžadujú dodatočné konštrukcie na axiálne polohovanie.
Použitie: Široko používané pre vysokú presnosť, vysokú rýchlosť alebo nárazové / premenlivé zaťaženie, ako je spojenie ozubeného kolesa alebo remenice s hriadeľom.
Tenká plochá väzba:
Vlastnosti: Tenšie ako bežné ploché spojenie, vhodné pre tenkostennú štruktúru alebo aplikácie s nízkymi požiadavkami na prenos krútiaceho momentu.
Účel: Ľahké alebo kompaktné mechanické systémy s obmedzeným priestorom.
Sprievodca (klávesy Slide):
Vlastnosti: Priskrutkované k hriadeľu, čo umožňuje rotujúcim komponentom pohyb pozdĺž osi kľúčovej{0}}drážky. Majú kľúč na odstránenie otvoru pre skrutku pre ľahké odstránenie.
Účel: Používa sa na rotujúce komponenty vyžadujúce obmedzený axiálny pohyb, ako sú klzné ozubené kolesá v prevodovke.
Kľúčové vlastnosti
Štruktúra je jednoduchá: len kľúčové drážky na náprave a rotačné komponenty nemusia byť komplikované.
Dobrá stredová presnosť: zhoda kľúčov a drážok zaisťuje sústredné stupne medzi osou a rotujúcimi komponentmi.
Jednoduchá demontáž: Na inštaláciu a demontáž štandardizovaných kľúčov nie sú potrebné žiadne špeciálne nástroje.
Obmedzená axiálna nosnosť: nemôže vydržať samotné axiálne sily; pre axiálne polohovanie sú potrebné ďalšie konštrukcie (napr. ramenné krúžky, oporné krúžky).
Režimy zlyhania
Bočné rozdrvenie:
Dlhodobé vystavenie nadmernému namáhaniu pri pretláčaní môže viesť k plastickej deformácii bočného povrchu (extrúzia), najmä pri statických spojoch.
Zlyhanie v šmyku:
Keď krútiaci moment presiahne šmykovú pevnosť pera, pero sa môže zlomiť pozdĺž šmykovej plochy (rovnobežne s osou hriadeľa), najmä ak je napájanie alebo pevnosť materiálu nedostatočná.
Úvahy o dizajne
Prierez-Rozmery prierezu (bxv): priemer hriadeľa (d) určený podľa (napr. GB/T 1095). Norma špecifikuje vzťah medzi šírkou kľúča (b), výškou (h) a priemerom hriadeľa, aby sa zabezpečila zhoda pevnosti a zabránilo sa nadmerným konštrukciám.
Výber materiálu: Stredne uhlíková oceľ (napr. {{1}# oceľ) sa vo všeobecnosti používa na tepelné spracovanie na zlepšenie tvrdosti a odolnosti proti oderu. Pre korozívne prostredie je možné použiť nehrdzavejúcu oceľ alebo legovanú oceľ.
Aplikácia
Ploché spoje sú široko používané v mechanických systémoch, ktoré vyžadujú spoľahlivý prenos krútiaceho momentu, ako napríklad:
- Motorový priemysel: Pripevnite ozubené kolesá alebo remenice na hriadele v prevodovkách alebo komponentoch motora.
- Obrábací stroj: Pevné rotačné komponenty (ako vreteno, držiaky nástrojov) v sústruhu, fréze alebo brúske.
- Reduktor a motor: Pripojte hriadeľ k ozubenému kolesu alebo remenici v reduktoroch rýchlosti alebo motore.
- Všeobecné strojové vybavenie: Náprava potrebuje poháňať akúkoľvek aplikáciu rotujúcich komponentov s vysokou presnosťou a spoľahlivosťou.
