Tre akselforbindelsestyper til spiralformede gear
EN spiralformet gear er forbundet til sin aksel via en af tre mekanismer, der hver især er egnet til et forskelligt momentområde og monteringsfrekvens:
En rektangulær stålnøgle sidder i matchende notgange i både skaftet og spiralformet gear boring, der overfører drejningsmoment gennem nøglens forskydningsområde. Boringstolerance H7 (frigang) — gearet kan skubbes på og af akslen med hånden eller et let tryk. Velegnet til gear, der kræver periodisk afmontering for vedligeholdelse. Dette er standardforbindelsen til industrielle spiralformede tandhjul i M3–M32.
Boringstolerance P7 eller R7 — den spiralformet gear presses eller krympes på akslen med 0,01-0,05 mm radial interferens. Momentet overføres via friktion ved aksel-boringsgrænsefladen; der anvendes ingen kile. Fordele: ingen spændingskoncentration fra kilegangen; fuldt boringsareal tilgængeligt for moment; ingen gnaven ved kilekontakt. Ulemper: kræver hydraulisk presse eller opvarmning til installation og afmontering. Anvendes til permanente forbindelser med højt moment i tung industri.
En evolvent spline (DIN 5480) med mange små tænder rundt om boringens omkreds fordeler momentet over et stort kontaktområde, hvilket giver et meget højere moment end en enkelt nøgle ved samme akseldiameter, samtidig med at den er nem at adskille. Bruges til drivakselforbindelser til køretøjer med højt moment, krangearkasser og enhver anvendelse, hvor spiralformet gear skal fjernes og geninstalleres gentagne gange uden specialudstyr.
DIN 6885-1 Parallelnøgledimensioner — Referencetabel
DIN 6885 del 1 specificerer standarddimensionerne for parallelnøgler (Passfeder) for en given akseldiameter. Nøglebredden b og højden h vælges fra standardtabellen baseret på akseldiameteren ved spiralformet gear bore:
| Akseldiameterområde (mm) | Nøglebredde b (mm) | Nøglehøjde h (mm) | Dybde i skaft t₁ (mm) | Dybde i nav t₂ (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Kilde: DIN 6885-1:2019 (Form A, flad topnøgle, afrundede ender). t₁ = notdybde i aksel, t₂ = notdybde i nav (spiralformet gear Nøglehøjden h rager ind i både aksel- og navnoter; den samlede indgrebsdybde = t₁ + t₂ ≈ h med en lille frigang øverst på nøglen.
Valg af boringstolerance — H7, K7 og P7 forklaret
Spiralformet gearakselforbindelse — boringstolerancen (H7-frigang, K7-overgang eller P7-interferens) bestemmer monteringsmetoden og momentkapaciteten ved boring-aksel-grænsefladen. DIN 6885-1-kilen overfører moment i H7-frigangssamlinger; prespasningsforbindelser overfører moment ved friktion uden nogen kile.
| Boringstolerance (ISO 286-1) | Pasformstype | Frihøjde eller interferens ved ⌀50 mm | Samlingsmetode | Angiv hvornår |
|---|---|---|---|---|
| H7 | Frigang (med h6-aksel) | +0,000 / +0,025 mm frihøjde | Håndtryk eller let hammer; nøgle overfører drejningsmoment | Standard aftagelig spiralformet gear; nøgle kræves til moment |
| K7 | Overgang (med k6-skaft) | −0,002 / +0,023 mm (overgang) | Let tryk; tasten forstærker momentkapaciteten | Reduceret risiko for vibrationer/friktion vs. H7; moderat demonteringsfrekvens |
| M7 | Overgang / lysinterferens | −0,009 / +0,016 mm | Tryk (hydraulisk foretrukket) | Sjælden fjernelse; bedre momentbevarelse end H7+nøgle til reversering af belastninger |
| P7 | Interferens | −0,026 / −0,001 mm interferens | Hydraulisk presse (10-30 tons); eller opvarm gearet til 150-200°C | Permanent eller sjælden afmontering; kraftige reverseringsbelastninger; ingen nøgle nødvendig ved moderat moment |
| H6 | Præcisionsfrigang | +0,000 / +0,016 mm (strammere end H7) | Selektiv pasform — skal parres med matchende skaft | Præcisionsindeksering eller register; servogearkasser hvor koncentricitet er kritisk |
Minimum vægtykkelse — Boring til rodcirkel
Vægtykkelsen mellem spiralformet gear Boringen og tandhjulets rotcirklen skal være tilstrækkelige til at forhindre revner ved tandroden under varmebehandling (termiske gradienter gennem tynde sektioner forårsager restspændinger, der kan føre til revner i hærdningen) og for at forhindre, at navfladen giver efter under kontakttrykket fra presforbindelsen:
Minimum vægtykkelse: t_wall ≥ 2,5 × Mn (Korea Ever-Power standard for karburerede gear)
t_wall ≥ 2,0 × Mn (minimum for QT-gear under moderat belastning)
Kontrol af væggen:
Rodcirkeldiameter d_f = Mn × (z − 2,5) / cos β (standarddedendum 1,25 × Mn)
Maksimal borediameter d_bore_maks = d_f − 2 × t_væg_min
Eksempel: M8, z=30, β=20°, karbureret:
d_f = 8 × (30 − 2,5) / cos²⁻¹ = 8 × 27,5 / 0,9397 = 234,1 mm
t_væg_min = 2,5 × 8 = 20 mm
d_boring_maks = 234,1 − 2 × 20 = 194,1 mm
En boring større end 194 mm i dette eksempel spiralformet gear ville overskride minimumsvægtykkelsen og risikere revner i hærdningen under karburering, eller at navfladen giver efter under presmontering. Korea Ever-Power kontrollerer vægtykkelsesbegrænsningen i tegningsgennemgangsfasen og markerer enhver boring-modul-kombination, der overskrider minimumskravet, før produktionen påbegyndes.
Dobbelt kilegang — Til meget højt moment på store modulgear
Når momentkravet overstiger kapaciteten af en enkelt DIN 6885-1-nøgle ved den givne akseldiameter, fordobler to nøgler placeret diametralt modsat (180° fra hinanden) det samlede nøglekontaktareal og halverer forskydningsspændingen pr. nøgle. Dobbelte kilespor er standard for spiralformede tandhjul med akseldiametre over ca. 150 mm i højmomentdrev. De to kilespor skal placeres præcis 180° – målt og verificeret af CMM efter bearbejdning. En vinkelfejl mellem de to kilespor større end ±0,1° skaber ulige kilebelastninger, der effektivt reducerer dobbeltkilens momentkapacitet til ca. 1,6× i stedet for 2× værdien for enkeltkil.
DIN 5480 Spline-forbindelse — Hvornår skal man vælge spline frem for key
Et DIN 5480 evolvent spline-nav erstatter den enkelte notgang med 10-80 små evolventprofilerede spline-tænder rundt om boringens omkreds. Momentkapaciteten for en spline overstiger en enkelt not med 3-8 gange ved samme akseldiameter, fordi momentet er fordelt over mange tænder i stedet for at være koncentreret på én not. Vælg not frem for not, når:
- Hyppig demontering er nødvendig: Spline-forbindelsen kan samles og adskilles uden specialværktøj (glideforbindelse), samtidig med at den overfører et meget højt drejningsmoment — den kombinerer momentkapaciteten fra en prespasning med aftageligheden af en H7-frigangspasning. Almindelig i køretøjers drivaksler og krangearkasser.
- Meget højt drejningsmoment ved moderat akseldiameter: For en spiralformet gear Med en akseldiameter på 100 mm, der overfører 5.000 N·m, ville en enkelt DIN 6885-1-nøgle (28 × 16 mm) blive klippet ved nøglens rodfilet. En DIN 5480-not med 20 tænder i modul 2.5 giver 10-15 gange mere momentkapacitet ved den samme akseldiameter på 100 mm.
- Præcisionsvinkelpositionering: DIN 5480 diametercentrerede noter (centrering på notens yderdiameter) giver en koncentricitet inden for 0,005-0,015 mm mellem gear og aksel - bedre end en H7-kileforbindelse, som tillader en lille variation i koncentriciteten mellem boring og aksel i forhold til spillerummet.
Korea Ever-Power — Bearbejdning af boring og kilegange som standard
Korea Ever-Power CNC-bearbejdning af spiralformet gear Boring og DIN 6885-1 notgang — boringen færdigbores til H7-tolerance (verificeret med kalibreret boremåler), notgangen er oprømmet til de nøjagtige b × h-dimensioner fra DIN 6885-1-tabellen for akseldiameteren, og vægtykkelsen bekræftes i forhold til minimum 2,5 × Mn før endelig levering
Korea Ever-Power bearbejder borings-, kile- og navdimensionerne for hver spiralformet gear ordre efter kundens tegningsspecifikation. Standardbearbejdning: boring til H7-tolerance (bekræftet af boremåler og CMM), DIN 6885-1 notgang anrettet til H9-tolerance, notgangposition verificeret ved 90° og 180° reference som anmodet, vægtykkelse bekræftet mod minimum 2,5 × Mn. Korea Ever-Power bearbejder også DIN 5480 notboringer og interferenspasningsboringer (P7) til tunge applikationer. Som en direkte producent af spiralformede gear, borebearbejdning udføres efter tandslibning som den sidste bearbejdningsoperation — det sikres, at borekoncentriciteten og notvinkelpositionen måles i forhold til den færdige tandreference, ikke det præ-slibede emne. Gennemse produktsortiment af spiralformede gear til alle borings- og tilslutningskonfigurationer.
Ofte stillede spørgsmål
For dynamisk balance har kilehullets position i forhold til tanden betydning ved høj hastighed. spiralformede tandhjulKilehullet fjerner en lille asymmetrisk masse fra boringen — cirka 0,5–2% af gearhusets masse afhængigt af modul- og navvægtykkelsen. spiralformede tandhjul Ved omdrejninger over 1.500 o/min kan denne asymmetriske masse forårsage en målbar ubalance, der fremkalder vibrationer på 1× akselfrekvens. Korea Ever-Power tilbyder dynamisk afbalancering af færdige spiralformede tandhjul i henhold til ISO 21940 balancegrad G6.3 eller bedre for alle gear med stigningshastighed over 10 m/s, typisk ved at fjerne en lille mængde materiale fra den modsatte side af navfladen. Notgangens vinkelposition dokumenteres i ordrefilen, så balancekorrektionsplaceringen registreres og kan reproduceres til fremtidige udskiftningsgear.
For en 60 mm aksel: DIN 6885-1 kile = 18 × 11 mm (fra akseldiameterområdet 58-65 mm). Nøgleforskydningsområdet = b × L_key × τ_allowable, hvor L_key er den effektive kileindgrebslængde (lig med spiralformet gear facadebredde b, men ikke over den anbefalede nøglelængde fra DIN 6885-1 for akseldiameteren). For en stålnøgle i en stålaksel og -nav er τ_allowable ≈ 60–100 N/mm² (afhængigt af belastningstype — statisk eller cyklisk). For b = 18 mm er L_nøgle = 50 mm (facadebredde), τ = 80 N/mm²: Nøgleforskydningskraft = 18 × 50 × 80 = 72.000 N; Momentkapacitet T = Kraft × akselradius = 72.000 × 0,030 = 2.160 N·m. For højere momenter på en 60 mm aksel skal du bruge K7- eller M7-pasning (tilføjer boring-akselfriktion) eller bruge DIN 5480 spline-forbindelse.
For en P7-boring på en 50 mm aksel (k6 akseltolerance) er den nominelle interferens 0,017 til 0,042 mm radialt. Friktionsmomentkapaciteten for denne interferenspasning: T_friktion = f × π × d_boring × L_nav × p × (d_boring / 2), hvor p = interferenstryk = E × δ × (d_boring)^(−1) × vægfaktor [MPa], f = friktionskoefficient ≈ 0,12–0,15 (oliefrit stål-stål, presseenhed). For 50 mm boring × 0,03 mm interferens × 40 mm navlængde: p ≈ 210 GPa × 0,03 / (50 × vægkorrektion) ≈ 50–70 MPa; T ≈ 0,13 × π × 50 × 40 × 60 × 25 ≈ 1.220 N·m. Dette er cirka 60% af det ækvivalente drejningsmoment for nøgleforbindelsen — men prespasningen overfører drejningsmomentet uden nogen spændingskoncentration ved kilegangen, hvilket giver bedre udmattelsesydeevne under reverserende eller cyklisk drejningsmoment. Korea Ever-Power leverer den teoretiske beregning af drejningsmomentkapacitet for enhver P7-prespasning. spiralformet gear boring på forespørgsel.
Ja — forudsat at den nye, større boring ikke overskrider den minimale vægtykkelse (2,5 × Mn fra boring til rodcirklen). Boringen genbores på et CNC-drejecenter, efter at al varmebehandling og slibning er afsluttet, hvorefter kilegangen rømmes til DIN 6885-1-dimensionerne for den nye akseldiameter. Hvis boringsforstørrelsen kræver udvidelse af kilegangen: ændres både kilegangens bredde og dybde i henhold til DIN 6885-1 for det nye akseldiameterområde. Korea Ever-Power tilbyder boringsforstørrelse som en modifikationsservice på alle tidligere leverede spiralformet gear, med forbehold for kontrol af vægtykkelsen. Omkostningerne er typisk 20-35% for en ny ordre på tandhjul – betydeligt billigere end at bestille et nyt tandhjul, når kun boringsstørrelsen er ændret.
Specifikationer for boring, kilegang og nav til dit spiralformede gear
Angiv din akseldiameter, transmitteret drejningsmoment, monteringsfrekvens og foretrukne tilslutningstype. Korea Ever-Power bekræfter de korrekte DIN 6885-1 nøgledimensioner, boringstoleranceklasse og vægtykkelseskontrol, før produktionen påbegyndes – som standard i tegningsgennemgangsfasen.
H7/K7/P7 boring · DIN 6885-1 kile · DIN 5480 not · Dobbelt kilegang · Kontrol af vægtykkelse · Afbalanceret kvalitet G6.3 tilgængelig
Redaktør: Cxm
