Tiga Jenis Sambungan Poros untuk Roda Gigi Heliks
A roda gigi heliks dihubungkan ke porosnya melalui salah satu dari tiga mekanisme, yang masing-masing sesuai dengan rentang torsi dan frekuensi perakitan yang berbeda:
Sebuah pasak baja berbentuk persegi panjang terpasang pada alur pasak yang sesuai baik di poros maupun di bagian tersebut. roda gigi heliks Lubang bor, yang mentransmisikan torsi melalui area geser pasak. Toleransi lubang bor H7 (pas longgar) — roda gigi dapat digeser masuk dan keluar dari poros dengan tangan atau tekanan ringan. Cocok untuk roda gigi yang memerlukan pelepasan berkala untuk perawatan. Ini adalah sambungan standar untuk industri. roda gigi heliks di M3–M32.
Toleransi lubang bor P7 atau R7 — roda gigi heliks Dipasang dengan cara ditekan atau dipres ke poros dengan interferensi radial 0,01–0,05 mm. Torsi ditransmisikan melalui gesekan pada antarmuka poros-lubang; tidak digunakan pasak. Keuntungan: tidak ada konsentrasi tegangan dari alur pasak; seluruh area lubang tersedia untuk torsi; tidak ada gesekan pada kontak pasak. Kekurangan: memerlukan mesin pres hidrolik atau pemanasan untuk pemasangan dan pelepasan. Digunakan untuk sambungan torsi tinggi permanen di industri berat.
Spline involut (DIN 5480) dengan banyak gigi kecil di sekeliling perimeter lubang mendistribusikan torsi ke area kontak yang besar, memungkinkan torsi yang jauh lebih tinggi daripada pasak tunggal pada diameter poros yang sama, sekaligus tetap mudah dibongkar. Digunakan untuk sambungan poros penggerak kendaraan torsi tinggi, kotak roda gigi derek, dan aplikasi apa pun di mana roda gigi heliks Harus dilepas dan dipasang kembali berulang kali tanpa peralatan khusus.
Tabel Referensi Dimensi Kunci Paralel DIN 6885-1
DIN 6885 Bagian 1 menetapkan dimensi kunci paralel (Passfeder) standar untuk diameter poros tertentu. Lebar kunci b dan tinggi h dipilih dari tabel standar berdasarkan diameter poros pada roda gigi heliks membosankan:
| Rentang Diameter Poros (mm) | Lebar Tombol b (mm) | Tinggi Tombol h (mm) | Kedalaman Poros t₁ (mm) | Kedalaman di Hub 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 |
Sumber: DIN 6885-1:2019 (Form A, pasak atas datar, ujung membulat). t₁ = kedalaman alur pasak pada poros, t₂ = kedalaman alur pasak pada hub (roda gigi heliks (lubang bor). Tinggi pasak h menjorok ke dalam alur pasak poros dan hub; kedalaman pengikatan total = t₁ + t₂ ≈ h dengan celah kecil di bagian atas pasak.
Pemilihan Toleransi Lubang Bor — Penjelasan H7, K7 dan P7
Sambungan poros roda gigi heliks — toleransi lubang (celah H7, transisi K7, atau interferensi P7) menentukan metode perakitan dan kapasitas torsi pada antarmuka lubang-poros. Pasak DIN 6885-1 mentransmisikan torsi pada rakitan dengan celah H7; sambungan dengan interferensi mentransmisikan torsi melalui gesekan tanpa pasak apa pun.
| Toleransi Lubang (ISO 286-1) | Jenis Kecocokan | Jarak Bebas atau Interferensi pada ⌀50 mm | Metode Perakitan | Tentukan Kapan |
|---|---|---|---|---|
| H7 | Jarak bebas (dengan poros h6) | celah +0,000 / +0,025 mm | Dorong dengan tangan atau palu ringan; kunci mentransmisikan torsi | Standar yang dapat dilepas roda gigi heliks; kunci diperlukan untuk torsi |
| K7 | Transisi (dengan poros k6) | −0,002 / +0,023 mm (transisi) | Tekan ringan; kunci memperkuat kapasitas torsi. | Risiko getaran/gesekan lebih rendah dibandingkan H7; frekuensi pembongkaran sedang. |
| M7 | Transisi / interferensi cahaya | −0,009 / +0,016 mm | Mesin pres (lebih disukai yang hidrolik) | Pelepasan jarang dilakukan; retensi torsi lebih baik daripada H7+kunci untuk pembalikan beban. |
| Halaman 7 | Gangguan | Interferensi −0,026 / −0,001 mm | Mesin pres hidrolik (10–30 ton); atau panaskan roda gigi hingga 150–200°C. | Sambungan permanen atau jarang dilepas; beban pembalik tugas berat; tidak memerlukan kunci pada torsi sedang. |
| H6 | Pembersihan presisi | +0,000 / +0,016 mm (lebih rapat dari H7) | Kecocokan selektif — harus dipasangkan dengan poros yang sesuai | Pengindeksan atau registrasi presisi; kotak roda gigi servo di mana konsentrisitas sangat penting. |
Ketebalan Dinding Minimum — Dari Lubang Bor ke Lingkaran Akar
Ketebalan dinding di antara roda gigi heliks Diameter lubang dan lingkaran akar roda gigi harus cukup untuk mencegah keretakan pada akar gigi selama perlakuan panas (gradien termal melalui penampang tipis menyebabkan tegangan sisa yang dapat menyebabkan keretakan akibat pendinginan) dan untuk mencegah deformasi permukaan hub di bawah tekanan kontak sambungan tekan:
Ketebalan dinding minimum: t_wall ≥ 2,5 × Mn (Standar Ever-Power Korea untuk roda gigi yang dikarburisasi)
t_wall ≥ 2.0 × Mn (minimum untuk roda gigi QT di bawah beban sedang)
Memeriksa dinding:
Diameter lingkaran akar d_f = Mn × (z − 2,5) / cos β (dedendum standar 1,25 × Mn)
Diameter lubang maksimum d_bore_max = d_f − 2 × t_wall_min
Contoh: M8, z=30, β=20°, dikarburisasi:
d_f = 8 × (30 − 2.5) / cos20° = 8 × 27.5 / 0.9397 = 234.1 mm
t_wall_min = 2.5 × 8 = 20 mm
d_bore_max = 234.1 − 2 × 20 = 194.1 mm
Diameter lubang lebih besar dari 194 mm pada contoh ini. roda gigi heliks Hal ini akan melanggar ketebalan dinding minimum dan berisiko menyebabkan retak akibat pendinginan selama proses karburisasi, atau deformasi permukaan hub akibat pemasangan tekan. Korea Ever-Power memeriksa batasan ketebalan dinding pada tahap peninjauan gambar dan menandai setiap kombinasi bore-modul yang melanggar minimum sebelum produksi dimulai.
Alur Pasak Ganda — Untuk Torsi Sangat Tinggi pada Roda Gigi Modul Besar
Ketika kebutuhan torsi melebihi kapasitas satu pasak DIN 6885-1 pada diameter poros tertentu, dua pasak yang ditempatkan berlawanan secara diametris (berjarak 180°) akan menggandakan total area kontak pasak dan mengurangi separuh tegangan geser per pasak. Alur pasak ganda adalah standar untuk roda gigi heliks dengan diameter poros di atas sekitar 150 mm pada penggerak torsi tinggi. Kedua alur pasak harus diposisikan tepat pada sudut 180° — diukur dan diverifikasi dengan CMM setelah pengerjaan mesin. Kesalahan sudut antara kedua alur pasak yang lebih besar dari ±0,1° menciptakan pembebanan pasak yang tidak merata yang secara efektif mengurangi kapasitas torsi pasak ganda menjadi sekitar 1,6 kali lipat, bukan 2 kali lipat, dari nilai pasak tunggal.
Sambungan Spline DIN 5480 — Kapan Memilih Spline daripada Kunci?
Hub spline involute DIN 5480 menggantikan alur pasak tunggal dengan 10–80 gigi spline profil involute kecil di sekeliling perimeter lubang. Kapasitas torsi spline melebihi pasak tunggal sebanyak 3–8 kali pada diameter poros yang sama, karena torsi didistribusikan ke banyak gigi dan bukan terkonsentrasi pada satu pasak. Pilih spline daripada pasak ketika:
- Pembongkaran seringkali diperlukan: Sambungan spline dapat dirakit dan dibongkar tanpa alat khusus (spline pasang geser) sambil tetap mentransmisikan torsi yang sangat tinggi — menggabungkan kapasitas torsi dari sambungan tekan dengan kemudahan pelepasan sambungan longgar H7. Umum digunakan pada poros penggerak kendaraan dan aplikasi gearbox derek.
- Torsi sangat tinggi pada diameter poros sedang: Untuk sebuah roda gigi heliks Dengan diameter poros 100 mm yang mentransmisikan torsi 5.000 N·m, sebuah pasak DIN 6885-1 (28 × 16 mm) akan patah pada fillet akar pasak. Spline DIN 5480 dengan 20 gigi modul 2,5 memberikan kapasitas torsi 10–15 kali lebih besar pada diameter poros 100 mm yang sama.
- Penentuan posisi sudut yang presisi: Spline berpusat pada diameter DIN 5480 (berpusat pada OD spline) memberikan konsentrisitas dalam rentang 0,005–0,015 mm antara roda gigi dan poros — lebih baik daripada sambungan pasak H7 yang memungkinkan sedikit variasi konsentrisitas antara lubang dan poros dari celah.
Korea Ever-Power — Pemesinan Lubang dan Alur Pasak sebagai Standar
Mesin CNC Ever-Power Korea roda gigi heliks Lubang bor dan alur pasak DIN 6885-1 — lubang bor diselesaikan dengan toleransi H7 (diverifikasi dengan alat ukur lubang bor yang dikalibrasi), alur pasak dibuat dengan dimensi b × h yang tepat dari tabel DIN 6885-1 untuk diameter poros, dan ketebalan dinding dikonfirmasi terhadap minimum 2,5 × Mn sebelum pengiriman akhir.
Korea Ever-Power memproduksi dimensi lubang, alur pasak, dan hub pada setiap komponen. roda gigi potong heliks Pesanan sesuai spesifikasi gambar pelanggan. Pemrosesan standar: lubang bor dengan toleransi H7 (dikonfirmasi dengan alat ukur lubang bor dan CMM), alur pasak DIN 6885-1 dibor dengan toleransi h9, posisi alur pasak diverifikasi pada referensi 90° dan 180° sesuai permintaan, ketebalan dinding dikonfirmasi terhadap minimum 2,5 × Mn. Korea Ever-Power juga mengerjakan lubang spline DIN 5480 dan lubang pas tekan (P7) untuk aplikasi tugas berat. Sebagai pengganti langsung produsen roda gigi heliksPembubutan lubang dilakukan setelah penggerindaan gigi sebagai operasi pemesinan akhir — memastikan bahwa konsentrisitas lubang dan posisi sudut alur pasak diukur relatif terhadap referensi gigi roda gigi yang telah jadi, bukan terhadap blanko sebelum penggerindaan. Jelajahi rangkaian produk roda gigi heliks untuk semua konfigurasi lubang dan sambungan.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Untuk keseimbangan dinamis, posisi alur pasak relatif terhadap gigi sangat penting pada kecepatan tinggi. roda gigi heliksAlur pasak menghilangkan massa asimetris kecil dari lubang — kira-kira 0,5–2% dari massa badan roda gigi tergantung pada modul dan ketebalan dinding hub. Pada roda gigi heliks Saat beroperasi di atas 1.500 RPM, massa asimetris ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan yang terukur yang memicu getaran frekuensi poros 1×. Korea Ever-Power menawarkan penyeimbangan dinamis untuk komponen yang telah selesai diproses. roda gigi heliks Sesuai dengan standar ISO 21940, tingkat keseimbangan G6.3 atau lebih baik untuk semua roda gigi dengan kecepatan garis pitch di atas 10 m/s, biasanya dengan menghilangkan sedikit material dari sisi berlawanan dari permukaan hub. Posisi sudut alur pasak didokumentasikan dalam file pesanan sehingga lokasi koreksi keseimbangan tercatat dan dapat direproduksi untuk penggantian roda gigi di masa mendatang.
Untuk poros 60 mm: Kunci DIN 6885-1 = 18 × 11 mm (dari rentang diameter poros 58–65 mm). Luas geser kunci = b × L_kunci × τ_yang_diizinkan, di mana L_kunci adalah panjang pengikatan kunci efektif (sama dengan roda gigi heliks lebar muka b, tetapi tidak melebihi panjang pasak yang direkomendasikan dari DIN 6885-1 untuk diameter poros). Untuk pasak baja pada poros dan hub baja, τ_allowable ≈ 60–100 N/mm² (tergantung jenis beban — statis atau siklik). Untuk b = 18 mm, L_key = 50 mm (lebar muka), τ = 80 N/mm²: Gaya geser pasak = 18 × 50 × 80 = 72.000 N; Kapasitas torsi T = Gaya × jari-jari poros = 72.000 × 0,030 = 2.160 N·m. Untuk torsi yang lebih tinggi pada poros 60 mm, gunakan sambungan K7 atau M7 (menambah gesekan lubang-poros), atau gunakan sambungan spline DIN 5480.
Untuk lubang P7 pada poros 50 mm (toleransi poros k6), interferensi nominalnya adalah 0,017 hingga 0,042 mm secara radial. Kapasitas torsi gesekan dari pemasangan interferensi ini: T_gesekan = f × π × d_lubang × L_hub × p × (d_lubang / 2), di mana p = tekanan interferensi = E × δ × (d_lubang)^(−1) × faktor dinding [MPa], f = koefisien gesekan ≈ 0,12–0,15 (baja-baja bebas oli, perakitan tekan). Untuk lubang 50 mm × interferensi 0,03 mm × panjang hub 40 mm: p ≈ 210 GPa × 0,03 / (50 × koreksi dinding) ≈ 50–70 MPa; T ≈ 0,13 × π × 50 × 40 × 60 × 25 ≈ 1.220 N·m. Ini kira-kira 60% dari torsi sambungan kunci yang setara — tetapi pemasangan interferensi mentransmisikan torsi tanpa konsentrasi tegangan pada alur pasak, memberikan kinerja kelelahan yang lebih baik di bawah torsi bolak-balik atau siklik. Korea Ever-Power menyediakan perhitungan kapasitas torsi teoritis untuk setiap pemasangan interferensi P7. roda gigi heliks tersedia berdasarkan permintaan.
Ya — asalkan lubang yang lebih besar tidak melanggar ketebalan dinding minimum (2,5 × Mn dari lubang ke lingkaran akar). Lubang tersebut dibor ulang pada pusat pembubutan CNC setelah semua perlakuan panas dan penggerindaan selesai, kemudian alur pasak dibor ulang sesuai dimensi DIN 6885-1 untuk diameter poros yang baru. Jika pembesaran lubang memerlukan pelebaran alur pasak: baik lebar maupun kedalaman alur pasak berubah sesuai DIN 6885-1 untuk rentang diameter poros yang baru. Korea Ever-Power menawarkan pembesaran lubang sebagai layanan modifikasi pada setiap produk yang telah dipasok sebelumnya. roda gigi heliks, dengan syarat pemeriksaan ketebalan dinding. Biaya biasanya 20–35% dari pesanan roda gigi baru — jauh lebih murah daripada memesan roda gigi baru ketika hanya ukuran lubangnya yang berubah.
Spesifikasi Lubang, Alur Pasak, dan Hub untuk Roda Gigi Heliks Anda
Berikan diameter poros, torsi yang ditransmisikan, frekuensi perakitan, dan preferensi jenis sambungan Anda. Korea Ever-Power akan mengkonfirmasi dimensi kunci DIN 6885-1 yang benar, kelas toleransi lubang, dan pemeriksaan ketebalan dinding sebelum produksi dimulai — sebagai standar pada tahap peninjauan gambar.
Lubang H7/K7/P7 · Pasak DIN 6885-1 · Spline DIN 5480 · Alur pasak ganda · Pemeriksaan ketebalan dinding · Tersedia kelas keseimbangan G6.3
Editor: Cxm
