Три вида връзки на вала за спираловидни зъбни колела
А спирална предавка е свързан към вала си чрез един от три механизма, всеки от които е подходящ за различен диапазон на въртящия момент и честота на сглобяване:
Правоъгълен стоманен ключ се поставя в съответстващи шпонкови канали както във вала, така и в спирална предавка отвор, предаващ въртящ момент през зоната на срязване на шпонката. Толеранс на отвора H7 (хлабина) — зъбното колело може да се плъзга на и от вала на ръка или с лек натиск. Подходящо за зъбни колела, изискващи периодично сваляне за поддръжка. Това е стандартната връзка за индустриални... спираловидни зъбни колела в М3–М32.
Допуск на отвора P7 или R7 — спирална предавка се пресова или термосвиваемо монтира върху вала с радиална интерференция 0,01–0,05 мм. Въртящият момент се предава чрез триене на интерфейса вал-отвор; не се използва шпонка. Предимства: няма концентрация на напрежение от шпонковия канал; налична е пълна площ на отвора за въртящ момент; няма трене при контакт с шпонката. Недостатъци: изисква хидравлична преса или нагряване за монтаж и демонтаж. Използва се за постоянни връзки с висок въртящ момент в тежката промишленост.
Еволвентен шлицов профил (DIN 5480) с много малки зъби по периметъра на отвора разпределя въртящия момент върху голяма контактна площ, позволявайки много по-висок въртящ момент от единична шпонка при същия диаметър на вала, като същевременно остава лесен за разглобяване. Използва се за съединения на карданни валове на превозни средства с висок въртящ момент, скоростни кутии на кранове и всякакви приложения, където... спирална предавка трябва да се демонтират и монтират отново многократно без специално оборудване.
DIN 6885-1 Размери на шпонката — Справочна таблица
DIN 6885 Част 1 определя стандартните размери на паралелния ключ (Passfeder) за даден диаметър на вала. Ширината на ключа b и височината h се избират от стандартната таблица въз основа на диаметъра на вала в... спирална предавка отвор:
| Диапазон на диаметъра на вала (мм) | Ширина на клавиша b (мм) | Височина на ключа h (мм) | Дълбочина в шахтата t₁ (мм) | Дълбочина в главината t₂ (мм) |
|---|---|---|---|---|
| 17–22 | 6 | 6 | 3.5 | 2.8 |
| 22–30 | 8 | 7 | 4.0 | 3.3 |
| 30–38 | 10 | 8 | 5.0 | 3.3 |
| 38–44 | 12 | 8 | 5.0 | 3.3 |
| 44–50 | 14 | 9 | 5.5 | 3.8 |
| 50–58 | 16 | 10 | 6.0 | 4.3 |
| 58–65 | 18 | 11 | 7.0 | 4.4 |
| 65–75 | 20 | 12 | 7.5 | 4.9 |
| 75–85 | 22 | 14 | 9.0 | 5.4 |
| 85–95 | 25 | 14 | 9.0 | 5.4 |
| 95–110 | 28 | 16 | 10.0 | 6.4 |
| 110–130 | 32 | 18 | 11.0 | 7.4 |
| 130–150 | 36 | 20 | 12.0 | 8.4 |
| 150–170 | 40 | 22 | 13.0 | 9.4 |
Източник: DIN 6885-1:2019 (Форма A, шпонка с плосък връх, заоблени краища). t₁ = дълбочина на шпонковия канал във вала, t₂ = дълбочина на шпонковия канал в главината (спирална предавка отвор). Височината на шпонката h се простира както в шпонковите канали на вала, така и в главината; общата дълбочина на зацепване = t₁ + t₂ ≈ h с малка хлабина в горната част на шпонката.
Избор на толеранс на отвора — обяснение на H7, K7 и P7
Спирално-зъбно съединение на вала — толерансът на отвора (хлабина H7, преход K7 или интерференция P7) определя метода на сглобяване и капацитета на въртящия момент на интерфейса отвор-вал. Шпонката DIN 6885-1 предава въртящ момент в сглобки с хлабина H7; съединенията с интерференция предават въртящ момент чрез триене без шпонка.
| Толеранс на отвора (ISO 286-1) | Тип на годност | Хлабина или интерференция при ⌀50 mm | Метод на сглобяване | Посочете кога |
|---|---|---|---|---|
| H7 | Клирънс (с вал h6) | +0,000 / +0,025 мм клирънс | Ръчно натискане или лек чук; ключът предава въртящ момент | Стандартно подвижно спирална предавкаключ, необходим за въртящ момент |
| К7 | Преход (с вал k6) | −0,002 / +0,023 мм (преход) | Леко натискане; клавишът увеличава капацитета на въртящия момент | Намален риск от вибрации/триене в сравнение с H7; умерена честота на разглобяване |
| М7 | Преход / светлинна интерференция | −0,009 / +0,016 мм | Преса (за предпочитане хидравлична) | Рядко сваляне; по-добро задържане на въртящия момент от ключ H7+ за обръщане на натоварванията |
| П7 | Смущения | −0,026 / −0,001 мм интерференция | Хидравлична преса (10–30 тона); или загряване на зъбното колело до 150–200°C | Постоянна или рядко сваляща се връзка; тежки реверсивни товари; не е необходим ключ при умерен въртящ момент |
| H6 | Прецизен клирънс | +0,000 / +0,016 мм (по-стегнато от H7) | Селективно пасване — трябва да се съчетае със съответстващ вал | Прецизно индексиране или регистър; серво скоростни кутии, където концентричността е критична |
Минимална дебелина на стената — от отвора до кореновата окръжност
Дебелината на стената между спирална предавка Отворът и окръжността на основата на зъбното колело трябва да са достатъчни, за да предотвратят напукване в основата на зъба по време на термична обработка (термичните градиенти през тънките участъци причиняват остатъчни напрежения, които могат да доведат до напукване от закаляване) и да предотвратят огъване на челната повърхност на главината под контактното налягане на пресовата връзка:
Минимална дебелина на стената: t_wall ≥ 2,5 × Mn (стандарт на Korea Ever-Power за карбуризирани зъбни колела)
t_wall ≥ 2,0 × Mn (минимум за QT зъбни колела при умерено натоварване)
Проверка на стената:
Диаметър на кореновата окръжност d_f = Mn × (z − 2,5) / cos β (стандартен дедендум 1,25 × Mn)
Максимален диаметър на отвора d_bore_max = d_f − 2 × t_wall_min
Пример: M8, z=30, β=20°, карбуризирано:
d_f = 8 × (30 − 2,5) / cos20° = 8 × 27,5 / 0,9397 = 234,1 мм
t_wall_min = 2,5 × 8 = 20 мм
d_bore_max = 234,1 − 2 × 20 = 194,1 мм
Отвор по-голям от 194 мм в този пример спирална предавка би нарушило минималната дебелина на стената и би рискувало напукване от закаляване по време на цементация или огъване на повърхността на главината при монтаж чрез пресоване. Korea Ever-Power проверява ограничението за дебелина на стената на етапа на преглед на чертежа и маркира всяка комбинация от отвор-модул, която нарушава минимума, преди да започне производството.
Двоен шпонков канал — за много висок въртящ момент на големи модулни зъбни колела
Когато изискваният въртящ момент надвишава капацитета на един DIN 6885-1 ключ при дадения диаметър на вала, два ключа, разположени диаметрално противоположно (на 180° разстояние), удвояват общата контактна площ на ключа и намаляват наполовина напрежението на срязване за всеки ключ. Двойните шпонкови канали са стандартни за спираловидни зъбни колела с диаметри на вала над приблизително 150 мм при задвижвания с висок въртящ момент. Двата шпонкови канала трябва да бъдат позиционирани точно на 180° — измерени и проверени с CMM след обработка. Ъглова грешка между двата шпонкови канала, по-голяма от ±0,1°, създава неравномерно натоварване на шпонката, което ефективно намалява капацитета на въртящия момент при двойния ключ до приблизително 1,6×, а не 2× стойността при единичния ключ.
DIN 5480 Шлицова връзка — Кога да изберете шлицова връзка пред шпонковата
Еволвентна шлицова главина по DIN 5480 замества единичния шпонков канал с 10–80 малки еволвентни шлицови зъба по периметъра на отвора. Капацитетът на въртящия момент на шпонката надвишава този на единична шпонка с 3–8 пъти при същия диаметър на вала, тъй като въртящият момент се разпределя върху много зъби, а не се концентрира върху една шпонка. Изберете шпонка върху шпонка, когато:
- Необходимо е често разглобяване: Шлицовата връзка може да се сглобява и разглобява без специални инструменти (плъзгаща се шлицова връзка), като същевременно предава много висок въртящ момент — комбинирайки капацитета на въртящия момент на пресована сглобка с възможността за отстраняване на хлабина H7. Често срещана в приложенията за карданни валове на превозни средства и скоростни кутии на кранове.
- Много висок въртящ момент при умерен диаметър на вала: За спирална предавка При диаметър на вала 100 mm, предаващ 5000 N·m, единична шпонка DIN 6885-1 (28 × 16 mm) би била срязана в областта на заоблянето на основата на шпонката. Шпонка DIN 5480 с 20 зъба с модул 2,5 осигурява 10–15 пъти по-голям въртящ момент при същия диаметър на вала от 100 mm.
- Прецизно ъглово позициониране: Шлицовите съединения по DIN 5480, центрирани по диаметър (центриращи се по външния диаметър на шлица), осигуряват концентричност в рамките на 0,005–0,015 мм между зъбното колело и вала — по-добра от шпонкова връзка H7, която позволява леко отклонение на концентричността между отвора и вала от хлабината.
Korea Ever-Power — Стандартна обработка на отвори и шпонкови канали
CNC обработка на Корея Ever-Power спирална предавка отвор и шпонков канал по DIN 6885-1 — отворът е чисто разпробиван с толеранс H7 (проверен с калибриран боркомер), шпонковият канал е разпробиван с точните размери b × h от таблицата DIN 6885-1 за диаметъра на вала, а дебелината на стената е потвърдена спрямо минимума 2,5 × Mn преди окончателната доставка.
Korea Ever-Power обработва с машина размерите на отвора, шпонковия канал и главината на всеки спирално нарязано зъбно колело поръчка по чертеж на клиента. Стандартна обработка: отвор с толеранс H7 (потвърден с боркомер и CMM), шпонков канал DIN 6885-1, пробит с толеранс h9, позицията на шпонковия канал, проверена при референтни 90° и 180°, както е поискано, дебелина на стената, потвърдена спрямо минимум 2,5 × Mn. Korea Ever-Power също така обработва шлицови отвори по DIN 5480 и отвори с натягане (P7) за тежки приложения. Като директен... производител на спирални зъбни колела, обработката на отворите се извършва след шлифоване на зъбите като последна операция по обработка — като се гарантира, че концентричността на отвора и ъгловото положение на шпонковия канал се измерват спрямо готовия референтен зъб на зъбното колело, а не спрямо предварително шлифованата заготовка. Разгледайте продуктова гама от спирални зъбни колела за всички конфигурации на отвори и връзки.
Често задавани въпроси
За динамичен баланс, позицията на шпонковия канал спрямо зъба има значение при висока скорост спираловидни зъбни колелаШпонковият канал премахва малка асиметрична маса от отвора — приблизително 0,5–2% от масата на тялото на зъбното колело, в зависимост от модула и дебелината на стената на главината. спираловидни зъбни колела При работа над 1500 оборота в минута, тази асиметрична маса може да причини измерим дисбаланс, който възбужда вибрации с 1× честота на вала. Korea Ever-Power предлага динамично балансиране на завършени спираловидни зъбни колела съгласно ISO 21940 клас на баланс G6.3 или по-висок за всички зъбни колела със скорост по стъпковата линия над 10 m/s, обикновено чрез отстраняване на малко количество материал от противоположната страна на повърхността на главината. Ъгловото положение на шпонковия канал е документирано във файла с поръчките, така че местоположението на корекцията на баланса да бъде записано и възпроизводимо за бъдещи резервни зъбни колела.
За вал 60 мм: DIN 6885-1 шпонка = 18 × 11 мм (от диапазона на диаметъра на вала 58–65 мм). Площта на срязване на шпонката = b × L_шпонка × τ_допустима, където L_шпонка е ефективната дължина на зацепване на шпонката (равна на спирална предавка ширина на челната повърхност b, но не повече от препоръчителната дължина на шпонката от DIN 6885-1 за диаметъра на вала). За стоманена шпонка в стоманен вал и главина, τ_допустимо ≈ 60–100 N/mm² (в зависимост от вида на натоварването — статично или циклично). За b = 18 mm, L_шпонка = 50 mm (ширина на челната повърхност), τ = 80 N/mm²: Сила на срязване на шпонката = 18 × 50 × 80 = 72 000 N; Капацитет на въртящ момент T = Сила × радиус на вала = 72 000 × 0,030 = 2 160 N·m. За по-високи въртящи моменти на вал 60 mm, използвайте сглобка K7 или M7 (добавя триене между отвора и вала) или използвайте шлицова връзка DIN 5480.
За отвор P7 на вал 50 mm (толеранс на вала k6), номиналната интерференция е от 0,017 до 0,042 mm радиално. Капацитетът на триещ момент на тази интерференционна сглобка: T_триене = f × π × d_отвор × L_главина × p × (d_отвор / 2), където p = налягане на интерференция = E × δ × (d_отвор)^(−1) × коефициент на стена [MPa], f = коефициент на триене ≈ 0,12–0,15 (безмаслена стомана-стомана, пресован монтаж). За отвор 50 mm × интерференция 0,03 mm × дължина на главината 40 mm: p ≈ 210 GPa × 0,03 / (50 × корекция за стена) ≈ 50–70 MPa; T ≈ 0,13 × π × 50 × 40 × 60 × 25 ≈ 1220 N·m. Това е приблизително 60% от еквивалентния въртящ момент на шпонковата връзка — но сглобката с пресоване предава въртящ момент без концентрация на напрежение в шпонковия канал, което осигурява по-добри характеристики на умора при обръщане или цикличен въртящ момент. Korea Ever-Power предоставя теоретично изчисление на капацитета на въртящия момент за всяка сглобка с пресоване P7. спирална предавка отвор при поискване.
Да — при условие че новият, по-голям отвор не нарушава минималната дебелина на стената (2,5 × Mn от отвора до основата на шлифовъчния кръг). Отворът се разпробиват отново на струговащ център с ЦПУ след завършване на цялата термична обработка и шлайфане, след което шпонковият канал се разточва отново до размерите по DIN 6885-1 за новия диаметър на вала. Ако разширяването на отвора изисква разширяване на шпонковия канал: както ширината, така и дълбочината на шпонковия канал се променят съгласно DIN 6885-1 за новия диапазон на диаметрите на вала. Korea Ever-Power предлага разширяване на отвора като услуга за модификация на всички доставени по-рано... спирална предавка, в зависимост от проверката на дебелината на стената. Цената обикновено е 20–35% за поръчка на ново зъбно колело — значително по-евтино от поръчката на ново зъбно колело, когато се е променил само размерът на отвора.
Спецификация на отвора, шпонковия канал и главината за вашето спирално зъбно колело
Посочете диаметъра на вала, предавания въртящ момент, честотата на сглобяване и предпочитания тип свързване. Korea Ever-Power потвърждава правилните размери на ключовете по DIN 6885-1, класа на толеранс на отвора и дебелината на стената, преди да започне производството — стандартно на етапа на преглед на чертежа.
Отвор H7/K7/P7 · Ключ DIN 6885-1 · Шпонка DIN 5480 · Двоен шпонков канал · Проверка на дебелината на стената · Наличен клас на баланс G6.3
Редактор: Cxm
