Kilesplitter
(67)En sikkerhedsnøgle er normalt et metalelement, der bruges til at forbinde en roterende maskinkomponent med en aksel. Den bruges ofte til at forhindre relative rotationer mellem to dele og kan også anvendes til overførsel af drejningsmoment. For at en akselnøgle skal fungere korrekt, skal en roterende komponent (f.eks. en remskive eller et tandhjul) og en aksel have et sæde og en kilerille. Der er et hul i akslen og en lignende rille i navet, og det er i dette rum, at sikringselementerne normalt indsættes for at forbinde de to dele permanent. Hele systemet beskrives som en kilesporsforbindelse og er i stand til at give relativ aksial bevægelse mellem to dele.
For at opsummere danner en kil og en not en notforbindelse, som sikrer navet og akslen ved at forhindre relativ bevægelse mellem kraftoverføringsakslen og den fastgjorte komponent. For eksempel er geardrev, remskiver eller tandhjul sikkert forbundet med en aksel ved hjælp af en kilerille. Der er fem hovedtyper af kiler, dvs. flugtnøgle, sadelnøgle, tangentialnøgle, rundnøgle og kilenøgle.
Sikkerhedsnøgler - former og materialer
Disse elementer passer ind i kilesporene på både akslen og den sikrede komponent i maskinen. Et forsænket stykke stål er forsænket i akslen ned til halvdelen af dens tykkelse, hvor målingen foretages fra siden af nøglen.
Der findes flere almindeligt anvendte typer nøgler, bl.a:
- rektangulære kiler - oftest kubiske metalstykker;
- afrundede nøgler - kubiske stykker med afrundede ender;
- parallelle kiler med en åbning, der muliggør yderligere fastgørelse af elementer ved hjælp af skruer for at forstærke samlingen.
Hver nøgletype kan kategoriseres yderligere, og for eksempel kan nøgler med en åbning være: affasede nøgler med et enkelt hul, affasede nøgler med to huller, afrundede nøgler med et enkelt hul osv.
Disse elementer kan være lavet af forskellige materialer. Generelt fremstilles de af kulstofstål eller rustfrit stål, men de kan også fremstilles af messing, kobber, aluminium, monel og endda nylon, men på grund af den store tilgængelighed af stål og dets egenskaber er det det mest anvendte materiale til fremstilling af nøgler. AISI 316-stål kan også bruges til marine applikationer
Standardiseringssystemer, der specificerer nøglernes egenskaber - DIN 6885-standard osv.
I Polen er dimensionerne på parallelle kiler og deres kilebaner specificeret i to standarder:
- PN-70/M-85005
- DIN 6885
I henhold til den gældende polske standard betegnes en nøgle med dens type og dimensioner: bredde (b), højde (h) og længde (l), adskilt af et symbol "x".
Der findes også en britisk standard, nemlig BS 4235: Part 1: 1972 (1986), som specificerer firkantede og rektangulære parallelle nøgler og kiler osv.
Der er tre pasningsklasser for firkantede og rektangulære parallelle nøgler og kiler, nemlig "fri", "normal" og "lukket". Den "frie" pasningsklasse anvendes, når en given anvendelse kræver, at et monteringsnav kan bevæge sig hen over nøglen; den "normale" pasningsklasse anvendes, når en nøgle skal indsættes i en kilebane med et minimum af tilpasning, som det kan være nødvendigt i masseproduktion; den "lukkede" pasningsklasse anvendes, når en nøgle skal tilpasses præcist i forhold til maksimale materialerelaterede betingelser, der muligvis skal følges under udvælgelse af komponenter.
Standarden tager ikke højde for skævheder eller forskydninger, der er større end dem, der kan rummes inden for dimensionstolerancerne. Hvis en samling arbejder under tunge\ belastningsforhold, bør det kontrolleres, om den kumulative virkning af forskydning eller offset eller begge dele ikke forhindrer tilfredsstillende nøglesidning. Medmindre andet er angivet, er nøgler, der er i overensstemmelse med denne standard, fremstillet af stål, der er specificeret i BS 970-standarden, med en trækstyrke på 550 Mn/m2 i færdigbehandlet tilstand.
Korrekt valg af akselnøgle er afgørende for at undgå for tidlig svigt af kilesamlinger. Før man vælger en kil, er det værd at sætte sig ind i de detaljerede regler for valg af kiler og udformning af kiler, så man forstår, hvordan man beregner både forskydnings- og trykspændinger, der påvirker kilen. Der er mange kritiske faktorer, såsom materialer, belastningstype, korrekt pasform osv., der skal tages i betragtning, når man designer og konstruerer en kilespidsforbindelse, for at disse sikkerhedsfunktioner kan udføre deres arbejde. Dimensionstabellerne i de gældende standarder gør det lettere at vælge de korrekte parametre for disse komponenter.
Parallelle kiler vs. parallelle koniske kiler og tomme parallelle kiler
En kilenøgle er et element i en kilesporforbindelse, der bruges til at forbinde et nav med en aksel. Det er de mest almindelige typer af forbindelser til sådanne komponenter, der bruges i både cylindriske og koniske samlinger. De er lavet af stål med minimal trækstyrke. Der er forskellige fordele og ulemper ved at bruge kiler, så man skal være opmærksom på de finere detaljer i det overordnede design for at vurdere egnetheden af en bestemt kilesamling.
I henhold til de fleste standarder er dimensionerne for nøgler angivet i millimeter, men der findes også nøgler, hvis størrelse er angivet i tommer. Når man køber et sådant produkt, er det altid en god idé at være opmærksom på de enheder, som nøglestørrelsen er angivet i.
Nøgler uden konus kaldes blot "nøgler", mens nøgler med konus også nogle gange kaldes "konusnøgler".
Fordele ved en nøgleforbindelse
- Lave produktionsomkostninger og høj tilgængelighed;
- Bredt udvalg af specifikationer i standarder (ISO, BS, DIN og ANSI);
- Momentoverførsel - fra mellemstore til høje værdier;
- Nem installation og demontering, hvilket gør det lettere at genbruge dem
Ulemper ved en kilesporforbindelse
- Kan ikke bruges til at understøtte variable retningsbestemte belastninger og stød;
- Mulig aksial forskydning af navet, medmindre der anvendes et ekstra låseelement (f.eks. en stilleskrue eller en sikringsring);
- Med tiden kan en kileforbindelse blive meget vanskelig at skille ad;
- På grund af "hak-effekten" skaber kiler et stresspunkt, som kompromitterer akslens styrke;
- Forårsager ubalance i akslen;
- Belastningskapacitet og tolerancestak-up-analyser er vanskelige at beregne og kombinere, derfor er kilesporforbindelser overdimensionerede;
- En lås er nødvendig for at overføre aksiale kræfter.
Parallel nøgle i henhold til DIN6885
Alle disse produkter er i overensstemmelse med kravene i DIN 6885-standarden. Denne standard er udgivet af det tyske institut for standardisering, og den nuværende version er DIN 6885-1:2021. Producenter af nøgler, der distribueres af TME, henviser oftest til denne standard for at sikre, at alle gældende krav er opfyldt. Her gør den tilgængelige specifikation det lettere at vælge en nøgle i henhold til pasformskravet, da denne DIN-standard også forudsætter 2 pasformsklasser: "stram" pasform (P9) og "løs" pasform (JS9 eller N9).
Monterede nøgler og nøglemontering
En nøgle er et prismatisk element, der sidder tæt inden for sidefladerne. Da den ikke udøver tryk på hjulnavets og akslens radiale overflader, kan den ikke bruges til at justere disse to komponenter. Som regel er kilesporsforbindelser stationære forbindelser, men de kan også bruges som bevægelige forbindelser (hjulnavets bevægelse langs akselhalsen). For stationære forbindelser på laterale overflader anvendes h6/P9-klassetilpasningen for et hjulnav og en aksel. For bevægelige forbindelser, på laterale overflader, anvendes h6/D10-klassetilpasning for et hjulnav og h6/H9 for en aksel.
Lagerbygning:
