Tre tipi di collegamento dell'albero per ingranaggi elicoidali
UN ingranaggio elicoidale è collegato al suo albero tramite uno dei tre meccanismi, ognuno adatto a un diverso intervallo di coppia e frequenza di montaggio:
Una chiave rettangolare in acciaio si trova in apposite scanalature sia nell'albero che nel ingranaggio elicoidale foro, trasmettendo la coppia attraverso l'area di taglio della chiavetta. Tolleranza del foro H7 (accoppiamento con gioco): l'ingranaggio può essere fatto scorrere sull'albero a mano o con una leggera pressione. Adatto per ingranaggi che richiedono una rimozione periodica per la manutenzione. Questa è la connessione predefinita per applicazioni industriali. ingranaggi elicoidali in M3–M32.
Tolleranza del foro P7 o R7 — il ingranaggio elicoidale Viene pressato o montato a caldo sull'albero con un'interferenza radiale di 0,01–0,05 mm. La coppia viene trasmessa per attrito all'interfaccia albero-foro; non viene utilizzata alcuna chiavetta. Vantaggi: nessuna concentrazione di stress dalla sede della chiavetta; area del foro completamente disponibile per la coppia; nessuna usura da sfregamento nel punto di contatto della chiavetta. Svantaggi: richiede una pressa idraulica o il riscaldamento per l'installazione e la rimozione. Utilizzato per connessioni permanenti ad alta coppia nell'industria pesante.
Una scanalatura a evolvente (DIN 5480) con molti piccoli denti attorno al perimetro del foro distribuisce la coppia su un'ampia area di contatto, consentendo una coppia molto più elevata rispetto a una singola chiavetta con lo stesso diametro dell'albero, pur rimanendo facilmente smontabile. Utilizzata per connessioni di alberi di trasmissione di veicoli ad alta coppia, riduttori di gru e qualsiasi applicazione in cui la coppia ingranaggio elicoidale deve essere rimosso e reinstallato ripetutamente senza attrezzature speciali.
Tabella di riferimento delle dimensioni delle chiavi parallele DIN 6885-1
La norma DIN 6885 Parte 1 specifica le dimensioni standard della chiavetta parallela (Passfeder) per un dato diametro dell'albero. La larghezza b e l'altezza h della chiavetta vengono selezionate dalla tabella standard in base al diametro dell'albero. ingranaggio elicoidale foro:
| Intervallo di diametro dell'albero (mm) | Larghezza del tasto b (mm) | Altezza del tasto h (mm) | Profondità del pozzo t₁ (mm) | Profondità nel mozzo 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 |
Fonte: DIN 6885-1:2019 (Forma A, chiavetta a testa piatta, estremità arrotondate). t₁ = profondità della sede della chiavetta nell'albero, t₂ = profondità della sede della chiavetta nel mozzo (ingranaggio elicoidale foro). L'altezza della chiave h si estende sia nell'albero che nelle scanalature della chiavetta del mozzo; la profondità totale di innesto = t₁ + t₂ ≈ h con un piccolo gioco nella parte superiore della chiavetta.
Selezione della tolleranza del foro: H7, K7 e P7 spiegate.
Collegamento albero a ingranaggi elicoidali: la tolleranza del foro (gioco H7, transizione K7 o interferenza P7) determina il metodo di assemblaggio e la capacità di coppia all'interfaccia foro-albero. La chiavetta DIN 6885-1 trasmette la coppia negli assemblaggi con gioco H7; i collegamenti con interferenza trasmettono la coppia per attrito senza alcuna chiavetta.
| Tolleranza del foro (ISO 286-1) | Tipo di vestibilità | Spazio libero o interferenza a ⌀50 mm | Metodo di assemblaggio | Specificare quando |
|---|---|---|---|---|
| H7 | Spazio libero (con albero h6) | gioco di +0,000 / +0,025 mm | Spinta manuale o martello leggero; la chiave trasmette la coppia | Standard rimovibile ingranaggio elicoidalechiave necessaria per la coppia |
| K7 | Transizione (con albero k6) | −0,002 / +0,023 mm (transizione) | Pressione leggera; il tasto rinforza la capacità di coppia | Rischio ridotto di vibrazioni/usura da sfregamento rispetto all'H7; frequenza di smontaggio moderata. |
| M7 | Transizione / interferenza luminosa | −0,009 / +0,016 mm | Pressa (preferibilmente idraulica) | Rimozione poco frequente; migliore mantenimento della coppia rispetto a H7+chiave per carichi invertiti |
| P7 | Interfaccia | −0,026 / −0,001 mm di interferenza | Pressa idraulica (10–30 tonnellate); oppure riscaldare l'ingranaggio a 150–200 °C | Collegamento permanente o a rimozione rara; carichi reversibili pesanti; nessuna chiave necessaria a coppia moderata |
| H6 | Chiarezza di precisione | +0,000 / +0,016 mm (più stretto di H7) | Vestibilità selettiva: deve essere abbinato all'asta corrispondente | Indicizzazione o registro di precisione; servoriduttori in cui la concentricità è fondamentale |
Spessore minimo della parete — Dal foro al cerchio di base
Lo spessore della parete tra ingranaggio elicoidale Il diametro interno e il diametro del cerchio di base dell'ingranaggio devono essere sufficienti a prevenire la formazione di crepe alla base del dente durante il trattamento termico (i gradienti termici attraverso sezioni sottili causano tensioni residue che possono portare a cricche da tempra) e a impedire la deformazione plastica della superficie del mozzo sotto la pressione di contatto del collegamento a pressione:
Spessore minimo della parete: t_wall ≥ 2,5 × Mn (standard coreano Ever-Power per ingranaggi cementati)
t_wall ≥ 2,0 × Mn (minimo per ingranaggi QT sotto carico moderato)
Controllo del muro:
Diametro del cerchio di radice d_f = Mn × (z − 2,5) / cos β (dedendum standard 1,25 × Mn)
Diametro massimo del foro d_bore_max = d_f − 2 × t_wall_min
Esempio: M8, z=30, β=20°, cementato:
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
Un foro di diametro superiore a 194 mm in questo esempio ingranaggio elicoidale Ciò violerebbe lo spessore minimo della parete e comporterebbe il rischio di cricche da tempra durante la cementazione, o di deformazione plastica della superficie del mozzo in caso di installazione a pressione. Korea Ever-Power verifica il vincolo dello spessore della parete nella fase di revisione dei disegni e segnala qualsiasi combinazione alesaggio-modulo che violi il minimo prima dell'inizio della produzione.
Doppia scanalatura per chiavetta: per coppie molto elevate su ingranaggi di grandi dimensioni.
Quando il requisito di coppia supera la capacità di una singola chiavetta DIN 6885-1 al diametro dell'albero specificato, due chiavette posizionate diametralmente opposte (a 180° di distanza) raddoppiano l'area di contatto totale della chiavetta e dimezzano la sollecitazione di taglio per chiavetta. Le doppie scanalature per chiavetta sono standard per ingranaggi elicoidali con diametri dell'albero superiori a circa 150 mm negli azionamenti ad alta coppia. Le due scanalature per la chiavetta devono essere posizionate esattamente a 180° — misurate e verificate con CMM dopo la lavorazione. Un errore angolare tra le due scanalature per la chiavetta superiore a ±0,1° crea un carico non uniforme sulla chiavetta che riduce di fatto la capacità di coppia con doppia chiavetta a circa 1,6 volte anziché 2 volte il valore con chiavetta singola.
Connessione scanalata DIN 5480: quando scegliere la scanalatura rispetto alla chiavetta
Un mozzo scanalato a evolvente DIN 5480 sostituisce la singola sede della chiavetta con 10-80 piccoli denti scanalati a profilo evolvente lungo il perimetro del foro. La capacità di coppia di una scanalatura supera quella di una singola chiavetta di 3-8 volte a parità di diametro dell'albero, perché la coppia è distribuita su molti denti anziché concentrata su una sola chiavetta. Scegliere la scanalatura al posto della chiavetta quando:
- È necessario smontare frequentemente il dispositivo: Il collegamento scanalato può essere montato e smontato senza attrezzi speciali (scanalatura a scorrimento) pur trasmettendo una coppia molto elevata, combinando la capacità di coppia di un accoppiamento a interferenza con la rimovibilità di un accoppiamento a gioco H7. Comunemente utilizzato negli alberi di trasmissione dei veicoli e nei riduttori delle gru.
- Coppia molto elevata con diametro dell'albero moderato: Per un ingranaggio elicoidale Con un diametro dell'albero di 100 mm e una coppia di trasmissione di 5.000 N·m, una singola chiavetta DIN 6885-1 (28 × 16 mm) si romperebbe in corrispondenza del raccordo alla base. Una scanalatura DIN 5480 con 20 denti di modulo 2,5 offre una capacità di coppia 10-15 volte superiore con lo stesso diametro dell'albero di 100 mm.
- Posizionamento angolare di precisione: Le scanalature centrate sul diametro secondo la norma DIN 5480 (centrate sul diametro esterno della scanalatura) garantiscono una concentricità tra ingranaggio e albero entro 0,005–0,015 mm, un valore superiore rispetto a una connessione con chiavetta H7 che consente una leggera variazione di concentricità tra foro e albero dovuta al gioco.
Korea Ever-Power — Lavorazione di fori e sedi per chiavette di serie
Lavorazione CNC Ever-Power della Corea ingranaggio elicoidale Foro e sede per chiavetta DIN 6885-1: il foro viene alesato di finitura con tolleranza H7 (verificata mediante calibro per fori calibrato), la sede per chiavetta viene brocciata con le dimensioni esatte b × h dalla tabella DIN 6885-1 per il diametro dell'albero e lo spessore della parete viene confermato rispetto al minimo di 2,5 × Mn prima della consegna finale.
La Korea Ever-Power lavora le dimensioni del foro, della chiavetta e del mozzo di ogni ingranaggio a taglio elicoidale ordine secondo le specifiche di disegno del cliente. Lavorazione standard: foro con tolleranza H7 (confermato da calibro per fori e CMM), sede per chiavetta DIN 6885-1 brocciata con tolleranza h9, posizione della sede per chiavetta verificata a 90° e 180° di riferimento come richiesto, spessore della parete confermato rispetto a un minimo di 2,5 × Mn. Korea Ever-Power lavora anche fori scanalati DIN 5480 e fori a interferenza (P7) per applicazioni gravose. Come fornitore diretto produttore di ingranaggi elicoidaliLa lavorazione del foro viene eseguita dopo la rettifica dei denti come operazione di lavorazione finale, garantendo che la concentricità del foro e la posizione angolare della chiavetta siano misurate rispetto al riferimento del dente dell'ingranaggio finito, non al grezzo pre-rettificato. Sfoglia il gamma di prodotti per ingranaggi elicoidali per tutte le configurazioni di foro e connessione.
Domande frequenti
Per l'equilibrio dinamico, la posizione della scanalatura rispetto al dente è importante ad alta velocità ingranaggi elicoidali. La scanalatura per chiavetta rimuove una piccola massa asimmetrica dal foro — circa 0,5–2% della massa del corpo dell'ingranaggio a seconda del modulo e dello spessore della parete del mozzo. Su ingranaggi elicoidali Con un regime superiore a 1.500 giri/minuto, questa massa asimmetrica può causare uno squilibrio misurabile che eccita vibrazioni con frequenza dell'albero pari a 1×. Korea Ever-Power offre un bilanciamento dinamico completo ingranaggi elicoidali Conformemente al grado di bilanciamento ISO 21940 G6.3 o superiore per tutti gli ingranaggi con velocità primitiva superiore a 10 m/s, tipicamente rimuovendo una piccola quantità di materiale dal lato opposto della faccia del mozzo. La posizione angolare della sede della chiavetta è documentata nel file d'ordine in modo che la posizione della correzione del bilanciamento sia registrata e riproducibile per futuri ingranaggi di ricambio.
Per un albero da 60 mm: chiavetta DIN 6885-1 = 18 × 11 mm (dall'intervallo di diametro dell'albero 58–65 mm). L'area di taglio della chiavetta = b × L_chiave × τ_consentito, dove L_chiave è la lunghezza di impegno effettiva della chiavetta (pari a ingranaggio elicoidale larghezza della faccia b, ma non superiore alla lunghezza della chiavetta raccomandata dalla norma DIN 6885-1 per il diametro dell'albero). Per una chiavetta in acciaio in un albero e mozzo in acciaio, τ_ammissibile ≈ 60–100 N/mm² (a seconda del tipo di carico: statico o ciclico). Per b = 18 mm, L_chiavetta = 50 mm (larghezza della faccia), τ = 80 N/mm²: Forza di taglio della chiavetta = 18 × 50 × 80 = 72.000 N; Capacità di coppia T = Forza × raggio_albero = 72.000 × 0,030 = 2.160 N·m. Per coppie più elevate su albero da 60 mm, utilizzare l'accoppiamento K7 o M7 (aggiunge attrito foro-albero) oppure utilizzare la connessione scanalata DIN 5480.
Per un foro P7 su un albero da 50 mm (tolleranza albero k6), l'interferenza nominale è da 0,017 a 0,042 mm radialmente. La capacità di coppia di attrito di questo accoppiamento con interferenza è: T_attrito = f × π × d_foro × L_mozzo × p × (d_foro / 2), dove p = pressione di interferenza = E × δ × (d_foro)^(−1) × fattore parete [MPa], f = coefficiente di attrito ≈ 0,12–0,15 (acciaio senza olio-acciaio, assemblaggio pressa). Per foro da 50 mm × interferenza di 0,03 mm × lunghezza mozzo di 40 mm: p ≈ 210 GPa × 0,03 / (50 × correzione parete) ≈ 50–70 MPa; T ≈ 0,13 × π × 50 × 40 × 60 × 25 ≈ 1.220 N·m. Questo è circa 60% della coppia di connessione equivalente della chiavetta, ma l'accoppiamento con interferenza trasmette la coppia senza alcuna concentrazione di stress nella sede della chiavetta, offrendo migliori prestazioni di fatica sotto coppia inversa o ciclica. Korea Ever-Power fornisce il calcolo teorico della capacità di coppia per qualsiasi accoppiamento con interferenza P7. ingranaggio elicoidale alesatura su richiesta.
Sì, a condizione che il nuovo foro più grande non violi lo spessore minimo della parete (2,5 × Mn dal foro al cerchio di base). Il foro viene rialesato su un centro di tornitura CNC dopo che tutti i trattamenti termici e la rettifica sono stati completati, quindi la sede della chiavetta viene ribrossata secondo le dimensioni DIN 6885-1 per il nuovo diametro dell'albero. Se l'allargamento del foro richiede l'allargamento della sede della chiavetta: sia la larghezza che la profondità della sede della chiavetta cambiano secondo DIN 6885-1 per la nuova gamma di diametri dell'albero. Korea Ever-Power offre l'allargamento del foro come servizio di modifica su qualsiasi precedentemente fornito ingranaggio elicoidale, soggetto al controllo dello spessore della parete. Il costo è in genere di 20–35% per un nuovo ordine di ingranaggi, significativamente meno costoso rispetto all'ordinazione di un nuovo ingranaggio quando è cambiato solo il diametro del foro.
Specifiche di foro, sede della chiavetta e mozzo per il vostro ingranaggio elicoidale
Fornite il diametro dell'albero, la coppia trasmessa, la frequenza di montaggio e la preferenza per il tipo di connessione. Ever-Power Korea conferma le dimensioni chiave DIN 6885-1 corrette, la classe di tolleranza del foro e il controllo dello spessore della parete prima dell'inizio della produzione, come standard già in fase di revisione del disegno.
Foro H7/K7/P7 · Chiavetta DIN 6885-1 · Scanalatura DIN 5480 · Doppia sede per chiavetta · Controllo spessore parete · Grado di bilanciamento G6.3 disponibile
Redattore: Cxm
