מפתח מפולח: הגדרה, תכונות, GOST ואינטראקציה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

מפתחות הם חלקים מיוחדים שנועדו לחבר את הציר והרכזת על מנת להעביר מומנט. אלמנטים כאלה יכולים להיות בצורת טריז עם חתך מלבני, מנסרתי או מפולח. היתרון העיקרי של חיבורים מקשים הוא פשטות העיצוב. כמו כן, צמתים מסוג זה אינם יקרים מדי ומורכבים / מפורקים במהירות.

החיבורים החזקים ביותר מסוג זה מתקבלים באמצעות מפתחות מקטעים, שהם, למעשה, סוג של מנסרה. חלקים מסוג זה נבדלים בעובדה שהם בעלי ההתאמה העמוקה ביותר.

היתרון העיקרי של דיבלים כאלה הוא בכך שהם נותנים את החיבור היציב ביותר. עם זאת, לשימוש בחלקים מסוג זה יש חיסרון אחד רציני למדי. בשל העומק המשמעותי של החריץ בצמתים כאלה, הפיר עשוי להיות נחלש במקצת. לכן, מפתחות פלחים משמשים בעיקר לאבטחת החלקים שאינם טעונים יותר מדי במהלך פעולת המנגנון.

מהו נתיב מפתח

חלקים מהזן הזה עשויים מפרופיל מתכת. דיבלים אלה הם גלילים נמוכים בקוטר גדול למדי, המחולקים לשני חלקים שווים. מפתח הקטע בציור שלהלן הוא שמוצג לתשומת לב הקורא שלנו.

גדלים מפתח

המידות של חלק מסוג זה עשויות להיות שונות. פרמטר זה נבחר בעת הרכבת המכלול, בהתאם לקוטר הפיר. הערכים הנדרשים נלמדים מטבלאות מיוחדות. במקרים מוצדקים מבחינה טכנית, GOST מאפשר שימוש במפתחות בקוטר קטן מזה שסופק. מותר לעשות זאת כאשר משתמשים במכלול פיר להרכבה:

• hollow;
• דרוג.

כמו כן, ניתן להשתמש במפתחות בקוטר הקטן מאלה המצוינים בטבלאות בחיבורים עם מומנט קטן. לא ניתן להשתמש בשיטת הרכבה זו בכל שלושת המקרים רק כאשר החלק מותקן בקצה הפיר.

המידות של מפתחות הפלחים, כמו גם כל רכיבי חיבור דומים אחרים, כמובן, הם סטנדרטיים. מה התלות הם הגובה, הרוחב והאורך של החלק ניתן לראות בטבלה למטה.

גדלים סטנדרטיים של מפתחות

קוטר (מ"מ)	Width (mm)	גובה (מ"מ)
4	1	1.4
7	1.5…2.0	2.6
10	2.0…2.5	3.7
13	3	5
16	3…4	6.5
19	4..5	7.5
22	5…6	9
25	6	10
28	8	11
32	10	13

ייעוד מפתח מקטע בשרטוטים כולל:

• keyword;
• dimensions - bh (h1);
• ייעוד ביצועים;
• ייעוד התקן.

לפי GOST קיימות, בין היתר, סטיות מותרות במידות המפתחות והחריצים עבורם בפירים. הם נקבעים גם על ידי שרטוטים וטבלאות מיוחדים.

מאיזה חומר הוא עשוי

מפתחות פלחים עשויים לפי GOST 8786-68, מפלדה שתוכננה במיוחד עבור חלקים כאלה. כמו כן, לפעמים מותגים אחרים של חומר דומה משמשים לייצור של אלמנטים אלה. יחד עם זאת, על פי GOST, לייצור מפתחות מזן זה, מותר להשתמש רק בפלדות פחמן בינוניות עם פער זמני של לפחות [σ]≧ 600 MPa MN/m2. זה יכול להיות, למשל, כיתות חומר St 6, 45 או 50.

סטנדרטים כאלה נצפים בהפקת מפתחות פלחים ללא תקלות. במקביל, ריקים המיועדים לייצור חלקים כאלה נתונים בדרך כלל גם לטיפול בחום משתפר. ביצוע הליך זה, בין היתר, קח בחשבון את העובדה שהקשיות של פני השטח של המפתחות בסופו של דבר צריכה להיות כולהזהה מתחת לאותו פרמטר של רכיבי ההזדווגות של הצומת עצמם.

מתחת למפתחות רגילים, החריצים בפירים עשויים עם חותכי כרסום פשוטים. חריצים נחתכים מתחת לרכיבי הקטע באמצעות כלי דיסק. רק חותכים המיוצרים בהתאם לתקני GOST מסוימים משמשים עבור חריצי מפתח.

זנים עיקריים

כדי לחבר פירים ורכזות, משתמשים בשני סוגים של מפתחות פלחים:

• רגיל, מייצג קטע שלם;
• קטע חתך נמוך.

מפתחות מהסוג האחרון משמשים לעתים רחוקות למדי בעת הרכבת חלקים. על פי התקנות, ניתן להשתמש בהם רק בהסכמה הדדית של היצרן והצרכן. מפתחות גזוזים משמשים בדרך כלל פשוט כדי לתקן את פרטי ההרכבה. כלומר, הם משמשים בחיבורים עם נחיתה קבועה כאשר המומנט מועבר רק בגלל חיכוך.

זיווג

קשרים מורכבים באמצעות מפתחות פלחים, תוך התחשבות בתקנים שנקבעו על ידי GOST 24071. המטרה העיקרית של אלמנטים מסוג זה היא למנוע מהחלק להסתובב על הציר. במקרה זה, שלושה משטחים משתתפים בצימוד:

• חריצים על הפיר;
• חריצים בשרוול;
• משטח המפתח עצמו.

מפתחות מקטע חיבור נוצרים רופפים. במקביל, הם עובדים, כמו פריזמטיים רגילים, עם פנים צדדיות. אלמנטים מקטעים משמשים לרוב במפרקים קבועים. איפההאחרון יכול להיות:

• רגיל;
• צפוף.

GOST מאפשר גם חיבור חופשי של מפתח הקטע עם השרוול והפיר. חלקים כאלה משמשים בדרך כלל רק בצמתים עם קוטר הזדווגות קטן - עד 38 מ מ.

חישוב מפתח

חיבורים עם מפתח מקטע נעשים, כמובן, בהתאם לתקני GOST. בעת הרכבת מכלולים, חלקים כאלה נבדקים תחילה לקריסה. בנוסף, מתבצעים חישובים לחיבור עצמו - לחתוך. הנוסחאות לבדיקת המפתח וההזדווגות משתמשות בדברים הבאים:

• Q cm=4T/dhl < [Q cv];
• r=2T/dlb <=[r].

כאן T הוא המומנט על הציר, נמדד ב-Nmm, h הוא גובה המפתח, d הוא קוטר הציר, l הוא אורך המפתח, b הוא רוחב המפתח ב- מילימטרים, [r] הוא מתח הגזירה המותר.

הערכים המתקבלים כתוצאה מיישום הנוסחאות מושווים לאלה המותרים. במקרה שעוצמת החיבור אינה מספקת, מותקנים שניים או אפילו שלושה מפתחות לאורך הרכזת המותקנת על הפיר. כמובן, צומת זה מאפשר לך ליצור אמין ופונקציונלי למדי. עם זאת, בשיטה זו, מסיבות ברורות, הפיר נחלש במקצת. לכן, חיבורי מפתח בצמתים כאלה מוחלפים לפעמים בחיבורי ציוד. זה מקטין את הסיכון לתקלות.

התקנת חלקים מרובים

מידות קטע המפתח נבחרות, כפי שכבר צוין, בהתאם לקוטר הפיר, לפי GOST. אורך האלמנט תלוי באורךרכזות. לפעמים מפתחות מקטע מותקנים על פירים עם הבדל בקוטר שלבים. במקרה זה, מפתחות באותו גודל משמשים לחלקים נפרדים של אותו חלק. במקביל, על פי GOST, אלמנט המדרגה בקוטר הקטן ביותר נלקח כבסיס.

איך לבחור מתחים מותרים

פרמטר זה תלוי בעיקר באופי העומס ובתנאי ההפעלה של החיבור. בעת שימוש בפירי פלדה, הלחץ המותר יהיה:

• עבור רכזות פלדה בחיבורים קבועים - 130…200 MPa;
• עבור רכזות עשויות ברזל יצוק או פלדה יצוקה בחיבורים קבועים - 80…100 MPa;
• במפרקים ניתנים לא טעון עבור רכזות פלדה - 20…40 MPa.

ערכים גדולים בהרכבת צמתים נלקחים בחשבון בעומס קבוע. עם הלם או משתנה, פרמטרים קטנים יותר נלקחים כבסיס. עם עומס הפוך, המחוון המותר מופחת פי 1.5. עבור חיתוך המפתחות, מחווני הלחץ המגבילים נלקחים כ-70 … 100 MPa. במקרה זה, כמו במקרה הראשון, עם עומס קבוע, פרמטר גדול יותר נלקח כבסיס.

חותכים למפתחות פלחים

לחריצים עבור חלקים מסוג זה, נעשה שימוש בכלים המיוצרים בהתאם לתקנים שנקבעו על ידי GOST 66-4879. חריצים עשויים למפתחות מפולחים באמצעות חותכים עם שיניים ישרות ורב-כיווניות כאחד. ניתן להשתמש בכלי שוק גליליים:

• שטוח;
• חלק.

החותכים עצמם לחריץ מפתחות מפולחים עשויים מפלדה במהירות גבוהה (GOST 19265). כלים בקוטר העולה על 13 מ מ עשויים מרותכים. שוקי טחנה מיוצרים לפי GOST 4543 מדרגת פלדה 40X או לפי GOST 1050 מדרגת חומר 50 או 40.

כאשר מרכיבים כלים מזן זה, יש לשמור על הכללים הבאים:

• על משטח העבודה של החותך המוגמר לא אמורים להיות מקומות עם קשיות מופחתת או שכבה מפורקת;
• פרמטרי חספוס פני השטח של חותכים חייבים לעמוד בתקן GOST 2789;
• סבולות של יציאה רדיאלית של קצוות השיניים הסמוכות ביחס לשוק לא יעלו על 0.03 מ"מ, הפוך - 0.05 מ"מ;
• סובלנות הקצה של הקצוות צריכה להיות לא יותר מ-0.02 מ"מ.

בעת סימון חותכים למפתחות מפולחים, GOST קובע לציין על הצוואר או השוק את הסימן המסחרי של היצרן ואת דרגת הפלדה המשמשת לחלק החיתוך. כמו כן, היצרן צריך לספק לצרכן מידע כגון רוחב המפתח עם ייעוד שדה הסובלנות והקוטר הנומינלי שלו.