Tre axelanslutningstyper för spiralväxlar
En spiralväxel är ansluten till sin axel med en av tre mekanismer, var och en lämpad för ett annat vridmomentområde och monteringsfrekvens:
En rektangulär stålnyckel sitter i matchande nyckelspår i både skaftet och spiralväxel borrning, som överför vridmoment genom nyckelns skärningsområde. Borrningstolerans H7 (spelpassning) — kugghjulet kan skjutas på och av axeln för hand eller med lätt tryck. Lämplig för kugghjul som kräver regelbunden borttagning för underhåll. Detta är standardanslutningen för industriella spiralformade kugghjul i M3–M32.
Borrningstolerans P7 eller R7 — den spiralväxel pressas eller krymppassas på axeln med 0,01–0,05 mm radiell påverkan. Momentet överförs genom friktion vid gränssnittet mellan axel och borrning; ingen kil används. Fördelar: ingen spänningskoncentration från kilspåret; fullt borrhål tillgängligt för vridmoment; ingen nötning vid kilkontakten. Nackdelar: kräver hydraulpress eller uppvärmning för installation och demontering. Används för permanenta högmomentanslutningar inom tung industri.
En evolvent spline (DIN 5480) med många små tänder runt borrhålets omkrets fördelar vridmomentet över en stor kontaktyta, vilket möjliggör ett mycket högre vridmoment än en enda nyckel vid samma axeldiameter, samtidigt som den är enkel att demontera. Används för högmomentdrivaxelkopplingar i fordon, kranväxellådor och alla tillämpningar där spiralväxel måste tas bort och installeras om upprepade gånger utan specialutrustning.
DIN 6885-1 Parallellnyckelmått — Referenstabell
DIN 6885 del 1 specificerar standardmåtten för parallellkilar (Passfeder) för en given axeldiameter. Kilens bredd b och höjd h väljs från standardtabellen baserat på axeldiametern vid spiralväxel borra:
| Axeldiameterområde (mm) | Nyckelbredd b (mm) | Nyckelhöjd h (mm) | Djup i schakt t₁ (mm) | Djup 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 |
Källa: DIN 6885-1:2019 (Form A, platt nyckel, rundade ändar). t₁ = kilspårsdjup i axeln, t₂ = kilspårsdjup i navet (spiralväxel Nyckelhöjden h skjuter ut i både axel- och navkilspår; det totala ingreppsdjupet = t₁ + t₂ ≈ h med ett litet spelrum vid nyckelns ovansida.
Val av borrhålstolerans — H7, K7 och P7 förklarade
Spiralaxelanslutning — borrhålstoleransen (H7-spel, K7-övergång eller P7-interferens) bestämmer monteringsmetoden och vridmomentkapaciteten vid borrhål-axel-gränssnittet. DIN 6885-1-kilen överför vridmoment i H7-spelpassningsenheter; presspassningsanslutningar överför vridmoment genom friktion utan någon kil.
| Borrningstolerans (ISO 286-1) | Passformstyp | Frigång eller störning vid ⌀50 mm | Monteringsmetod | Ange när |
|---|---|---|---|---|
| H7 | Spelrum (med h6-axel) | +0,000 / +0,025 mm frigång | Handtryck eller lätt klubba; nyckel överför vridmoment | Standard avtagbar spiralväxelnyckel krävs för vridmoment |
| K7 | Övergång (med k6-axel) | −0,002 / +0,023 mm (övergång) | Lätt tryck; knappen förstärker vridmomentkapaciteten | Minskad risk för vibrationer/nötning jämfört med H7; måttlig demonteringsfrekvens |
| M7 | Övergång / ljusstörningar | −0,009 / +0,016 mm | Press (hydraulisk föredras) | Sällsynt borttagning; bättre momenthållning än H7+ nyckel för reversering av laster |
| P7 | Interferens | −0,026 / −0,001 mm störning | Hydraulisk press (10–30 ton); eller värm kugghjulet till 150–200 °C | Permanent eller sällsynt anslutning; tunga reverserande belastningar; ingen nyckel behövs vid måttligt vridmoment |
| H6 | Precisionsavstånd | +0,000 / +0,016 mm (tätare än H7) | Selektiv passform — måste kombineras med matchande axel | Precisionsindexering eller register; servoväxellådor där koncentricitet är avgörande |
Minsta väggtjocklek — Borrning till rotcirkel
Väggtjockleken mellan spiralväxel Borrningen och kugghjulets rotcirkel måste vara tillräckliga för att förhindra sprickbildning vid kuggroten under värmebehandling (termiska gradienter genom tunna sektioner orsakar kvarvarande spänningar som kan leda till härdningssprickbildning) och för att förhindra att navytan ger efter under kontakttrycket från presspassningsförbindningen:
Minsta väggtjocklek: t_wall ≥ 2,5 × Mn (Koreas Ever-Power-standard för karburerade kugghjul)
t_wall ≥ 2,0 × Mn (minimum för QT-växlar under måttlig belastning)
Kontroll av väggen:
Rotcirkeldiameter d_f = Mn × (z − 2,5) / cos β (standarddedendum 1,25 × Mn)
Maximal borrdiameter d_bore_max = d_f − 2 × t_wall_min
Exempel: M8, z=30, β=20°, karburiserad:
d_f = 8 × (30 − 2,5) / cos²⁻¹ = 8 × 27,5 / 0,9397 = 234,1 mm
t_vägg_min = 2,5 × 8 = 20 mm
d_borrning_max = 234,1 − 2 × 20 = 194,1 mm
Ett hål större än 194 mm i detta exempel spiralväxel skulle bryta mot minimiväggtjockleken och riskera att sprickbildning uppstår i kylningen under uppkolning, eller att navytan ger efter under presspassningsinstallation. Korea Ever-Power kontrollerar väggtjockleksbegränsningen i ritningsgranskningsstadiet och flaggar alla borrning-modul-kombinationer som bryter mot minimikravet innan produktionen påbörjas.
Dubbelt kilspår — För mycket högt vridmoment på stora modulväxlar
När vridmomentkravet överstiger kapaciteten för en enda DIN 6885-1-nyckel vid den givna axeldiametern, fördubblar två nycklar placerade diametralt mittemot (180° isär) den totala nyckelkontaktytan och halverar skjuvspänningen per nyckel. Dubbla kilspår är standard för spiralformade kugghjul med axeldiametrar över cirka 150 mm i högmomentdrivningar. De två kilspåren måste placeras exakt 180° – mätt och verifierat av CMM efter bearbetning. Ett vinkelfel mellan de två kilspåren större än ±0,1° skapar ojämn kilbelastning som effektivt minskar vridmomentkapaciteten för dubbelkil till cirka 1,6× snarare än 2× värdet för enkelkil.
DIN 5480 Spline-koppling — När man ska välja spline framför kil
Ett DIN 5480 evolventspline-nav ersätter det enda kilspåret med 10–80 små evolventsplinetänder runt borrhålets omkrets. Momentkapaciteten hos en spline överstiger en enda kil med 3–8× vid samma axeldiameter, eftersom momentet är fördelat över många tänder snarare än koncentrerat på en kil. Välj spline framför kil när:
- Frekvent demontering krävs: Spline-anslutning kan monteras och demonteras utan specialverktyg (glidspline) samtidigt som den överför mycket högt vridmoment – och kombinerar momentkapaciteten hos en presspassning med demonterbarheten hos en H7-spelpassning. Vanligt i fordonsdrivaxlar och kranväxellådor.
- Mycket högt vridmoment vid måttlig axeldiameter: För en spiralväxel Med en axeldiameter på 100 mm som överför 5 000 N·m skulle en enda DIN 6885-1-nyckel (28 × 16 mm) skäras av vid nyckelrotens käl. En DIN 5480-spline med 20 tänder i modul 2.5 ger 10–15 gånger mer vridmomentkapacitet vid samma axeldiameter på 100 mm.
- Precisionsvinkelpositionering: DIN 5480 diametercentrerade splines (centrering på splines ytterdiameter) ger en koncentricitet inom 0,005–0,015 mm mellan växel och axel – bättre än en H7-kilkoppling som tillåter en liten variation i koncentriciteten mellan borrning och axel från spelrummet.
Korea Ever-Power — Borr- och kilspårsbearbetning som standard
Korea Ever-Power CNC-bearbetning av spiralväxel hål och DIN 6885-1 kilspår — hålet är färdigborrat till H7-tolerans (verifierat med kalibrerat hålmätinstrument), kilspåret är brotschat till de exakta b × h-måtten från DIN 6885-1-tabellen för axeldiametern, och väggtjockleken bekräftas mot minimum 2,5 × Mn före slutleverans
Korea Ever-Power bearbetar borrhåls-, kilspårs- och navdimensionerna för varje spiralskuret kugghjul beställning enligt kundens ritning. Standardbearbetning: hål med H7-tolerans (bekräftad med hålmätare och CMM), DIN 6885-1 kilspår brotschat med H9-tolerans, kilspårsposition verifierad vid 90° och 180° referens enligt begäran, väggtjocklek bekräftad mot minst 2,5 × Mn. Korea Ever-Power bearbetar även DIN 5480 splinehål och presspassningshål (P7) för tunga applikationer. Som en direkt tillverkare av spiralväxlar, borrbearbetning utförs efter tandslipning som den sista bearbetningsoperationen – vilket säkerställer att borrningens koncentricitet och kilspårets vinkelposition mäts i förhållande till den färdiga kuggreferensen, inte det förslipade ämnet. Bläddra bland produktsortiment för spiralväxlar för alla borr- och anslutningskonfigurationer.
Vanliga frågor
För dynamisk balans spelar kilspårets position i förhållande till tanden roll vid hög hastighet. spiralformade kugghjulKilspåret avlägsnar en liten asymmetrisk massa från borrningen — ungefär 0,5–2% av växelhusets massa beroende på modul- och navväggtjocklek. spiralformade kugghjul Vid varvtal över 1 500 varv/min kan denna asymmetriska massa orsaka en mätbar obalans som exciterar vibrationer med 1× axelfrekvens. Korea Ever-Power erbjuder dynamisk balansering av kompletta spiralformade kugghjul enligt ISO 21940 balansklass G6.3 eller bättre för alla kugghjul med stigningshastighet över 10 m/s, vanligtvis genom att ta bort en liten mängd material från motsatt sida av navytan. Kilspårets vinkelposition dokumenteras i orderfilen så att balanskorrigeringspositionen registreras och reproduceras för framtida ersättningskugghjul.
För en 60 mm axel: DIN 6885-1 kil = 18 × 11 mm (från axeldiameterområdet 58–65 mm). Kilens skärningsarea = b × L_kil × τ_tillåten, där L_kil är den effektiva kilingreppslängden (lika med spiralväxel ytbredd b, men inte överstigande den rekommenderade nyckellängden från DIN 6885-1 för axeldiametern). För en stålkil i en stålaxel och nav, τ_allowable ≈ 60–100 N/mm² (beroende på belastningstyp — statisk eller cyklisk). För b = 18 mm, L_kil = 50 mm (ytbredd), τ = 80 N/mm²: Kilens skjuvkraft = 18 × 50 × 80 = 72 000 N; Momentkapacitet T = Kraft × axelradie = 72 000 × 0,030 = 2 160 N·m. För högre vridmoment på 60 mm axel, använd K7- eller M7-passning (lägger till friktion mellan borrning och axel), eller använd DIN 5480 spline-koppling.
För ett P7-hål på en 50 mm axel (k6-axeltolerans) är den nominella interferensen 0,017 till 0,042 mm radiellt. Friktionsmomentkapaciteten för denna interferenspassning: T_friktion = f × π × d_borrning × L_nav × p × (d_borrning / 2), där p = interferenstryck = E × δ × (d_borrning)^(−1) × väggfaktor [MPa], f = friktionskoefficient ≈ 0,12–0,15 (oljefritt stål-stål, pressaggregat). För 50 mm hål × 0,03 mm interferens × 40 mm navlängd: p ≈ 210 GPa × 0,03 / (50 × väggkorrigering) ≈ 50–70 MPa; T ≈ 0,13 × π × 50 × 40 × 60 × 25 ≈ 1 220 N·m. Detta är ungefär 60% av motsvarande vridmoment för kilkopplingen – men presspassningen överför vridmomentet utan någon spänningskoncentration vid kilspåret, vilket ger bättre utmattningsprestanda under reverserande eller cykliskt vridmoment. Korea Ever-Power tillhandahåller den teoretiska beräkningen av vridmomentkapaciteten för alla P7-presspassningar. spiralväxel borrning på begäran.
Ja — förutsatt att det nya större hålet inte bryter mot den minsta väggtjockleken (2,5 × Mn från hål till rotcirkel). Hålet borras om på en CNC-svarv efter att all värmebehandling och slipning är klar, sedan brotschas kilspåret om till DIN 6885-1-dimensionerna för den nya axeldiametern. Om hålförstoringen kräver breddning av kilspåret: ändras både kilspårets bredd och djup enligt DIN 6885-1 för det nya axeldiameterområdet. Korea Ever-Power erbjuder hålförstoring som en modifieringstjänst på alla tidigare levererade delar. spiralväxel, med förbehåll för kontroll av väggtjockleken. Kostnaden är vanligtvis 20–35% för en ny beställning av kugghjul – betydligt billigare än att beställa ett nytt kugghjul när endast borrhålsstorleken har ändrats.
Specifikation för borrning, kilspår och nav för din spiralväxel
Ange din axeldiameter, överfört vridmoment, monteringsfrekvens och önskad anslutningstyp. Korea Ever-Power bekräftar korrekta DIN 6885-1 nyckelmått, borrhålstoleransklass och väggtjocklekskontroll innan produktionen påbörjas – som standard i ritningsgranskningsstadiet.
H7/K7/P7-hål · DIN 6885-1-kilar · DIN 5480-splines · Dubbelt kilspår · Kontroll av väggtjocklek · Balanserad kvalitet G6.3 tillgänglig
Redaktör: Cxm
