Sarcinile mari și continue necesită conexiuni cu o zonă mare de contact. Acestea includ conexiuni cu fante. Dinții de-a lungul întregii lungimi a arborelui permit bucșei să se amestece cu angrenajul fără a opri mecanismul. Cuplul transmisiei este de câteva ori mai mare decât atunci când se transmite printr-o cheie. Pe lângă avantajele conexiunilor angrenajelor, există și dezavantaje.
Caracteristicile splinelor
În funcție de proiectarea și metoda de transmisie a cuplului, îmbinările canelare pot fi clasificate ca fiind cu mai multe chei. Mai multe planuri de interacțiune în timpul rotației, doar în loc de un număr mare de caneluri și chei în ele, doar un arbore canelat și un manșon. Nu există chei, acestea sunt înlocuite cu șanțuri fante și dinți tăiați direct pe piesele de împerechere. Designul face posibilă reducerea semnificativă a erorii de fabricație și face posibilă deplasarea manșonului de-a lungul axei arborelui fără a opri mișcarea radială.
Îmbinările canelare includ un arbore cu dinți distribuiți uniform pe diametru și o bucșă asociată acestuia, cu caneluri reciproce.
Dimensiunile canelurilor sunt determinate de diametrul interior al arborelui, numărul și forma acestora. Într-o conexiune spline, se formează mai multe planuri de contact. Capacitatea de a transmite un cuplu mare crește de câteva ori în comparație cu cheile.
Dintele fantei este tăiat cu freze la mașini de tăiat roți dintate și broșă. Pentru nodurile mobile, se face șlefuirea ulterioară a suprafețelor laterale. Lungimea dinților poate fi orice; pentru caneluri fixe este egală cu înălțimea butucului roții. Când angrenajul alunecă de-a lungul axei, lungimea proeminențelor tăiate de pe arbore este determinată de mărimea mișcării angrenajului, înălțimea acesteia și alocația tehnologică egală cu raza tăietorului pentru ieșirea sa în timpul procesării.
Diametrul arborelui de-a lungul suprafeței exterioare este egal cu dimensiunea manșonului de-a lungul depresiunilor. Manșonul canelat copiază exact profilul arborelui cu orificiul său și se potrivește strâns pe acesta. Canelurile cu fante sunt tăiate de-a lungul găurii pe o mașină de crestat. Tehnologia de fabricație este lungă, necesită o precizie mare, pe care tăietorul nu o poate oferi, deoarece lungimea tăietorului este mare în raport cu secțiunea transversală. Când încercați să grăbiți procesarea, să faceți mai multă intrare și să avansați, instrumentul se strânge, dimensiunea se transformă într-un minus.
Atunci când proiectați o unitate și selectați perechi, parametrul principal este diametrul interior al fantelor. Este proiectat pentru torsiune și îndoire. Bucșa canelată este supusă unor impacturi mai mici. Este selectat din director. Detaliile sunt realizate din oțeluri slab aliate cu carbon mediu: St 45, St40X, St 40XN. Au o duritate relativ mare și fragilitate scăzută în stare normalizată și după stingerea aerului în vrac la o duritate de 320-350 HB.
Puteți determina numărul de dinți în timpul proiectării din tabele. Ele sunt împărțite pentru fiecare diametru interior în 3 grupuri de sarcină:
- ușoară;
- in medie;
- greu.
Cu cât trebuie să transmiteți mai mult cuplu, cu atât slotul în sine este mai mare și numărul lor este mai mare. Acest lucru mărește zona de contact.
Conexiunile angrenajelor sunt calculate ținând cont de eroarea de fabricație. Există un spațiu de legătură între suprafețele pieselor de împerechere. La întoarcerea piesei de conducere, aceasta se deplasează în direcția opusă direcției forței. În mod ideal, toate suprafețele sunt în contact și încărcate în mod egal. De fapt, articulațiile angrenate sunt fabricate cu o eroare de 0,01-0,03 mm, în funcție de dimensiune și metoda de prelucrare. Cuplajul este în contact cu un plan mai puternic, cu alții mai puțin. La calcularea rezistenței, din tabel este selectat un factor de corecție, care face posibilă calcularea parametrilor pieselor pentru rezistență, ținând cont de forțele de încărcare inegale.
Decalajul din conexiune determină dimensiunea cursei în gol. Începând să se miște, partea de conducere selectează mai întâi spațiul dintre planurile de lucru, apoi începe acțiunea forței și rotația piesei antrenate și întregul ansamblu.
Clasificare
Detaliile nodurilor spline sunt normalizate - există o listă specifică de dimensiuni standard, cu perechile corespunzătoare. Sub ele, se face un instrument și se configurează echipamentul. În funcție de condițiile de lucru și de sarcini, conexiunile canelare sunt împărțite în mai multe grupuri. Ele sunt caracterizate prin:
- forma dintelui;
- suprafete de baza;
- posibilitatea deplasării de-a lungul axei.
Forma proeminenței este determinată de arborele canelat. Bucșa are doar decupaje corespunzătoare - caneluri. Caracteristicile sunt determinate de tipurile de sloturi:
- drept sau drept;
- evolventă;
- triunghiular.
Clasificarea se face in functie de forma dintelui in sectiune de-a lungul articulatiei.
Drept - pinten
În spline cu laturi drepte, dintele în secțiune transversală este un dreptunghi. Lățimea este aceeași peste tot. Ele se găsesc cel mai adesea în mecanisme, deoarece fabricarea este relativ simplă. Conexiunile spline se disting prin mărimea sarcinii: mică, medie, mare.
În funcție de metoda de mișcare de-a lungul axei, se disting tipurile de conexiuni:
- o singură bucată;
- mobil fără sarcină;
- deplasarea sub sarcină.
Piesele dintr-o singură bucată sunt utilizate în cutii de viteze și alte ansambluri atunci când se transferă rotația între o pereche permanentă de piese.
Un exemplu de conexiuni mobile fără sarcină sunt cutiile de viteze ale mașinilor-unelte. La comutare, arborele se schimbă și cealaltă pereche se cuplează. Raportul de transmisie și viteza de rotație a mandrinei sau axului sunt modificate.
Cutia de viteze a mașinii nu necesită o oprire completă pentru a schimba viteza. Există o mișcare a manșonului față de axa de rotație fără oprire, sub sarcină.
Clasificarea îmbinărilor canelare include și metoda de centrare. El poate fi:
- pe diametrul interior - d;
- după diametrul exterior - D;
- pe laterale, lățimea dintelui - b.
La centrarea pe diametrul interior, toleranțele minime de fabricație sunt date pentru dimensiunea arborelui de-a lungul cavității și diametrul interior al manșonului. Se formează un spațiu între partea superioară a dintelui de pe arbore și partea inferioară a splinei. Precizia conexiunii este obținută prin șlefuirea găurii bucșei mașină de șlefuit interior. Prelucrarea unui diametru mai mic pe arbore se realizează cu o roată abrazivă de-a lungul axei.
Când este centrat pe diametrul exterior, are loc o potrivire strânsă în partea superioară a proeminenței de pe arbore și a diametrului de-a lungul cavității de pe manșon. În acest caz, arborele este șlefuit și finisat exterior - caneluri, bucșe.
Centrarea, sau mai degrabă aterizarea pe suprafețele laterale, este posibilă numai pentru conexiunile dintr-o singură piesă, atunci când este necesar să se excludă mersul în gol la începutul mișcării.
Fantele sunt realizate cu mare precizie în ceea ce privește lățimea dintelui și locația acestuia în raport cu axa. Manșonul este presat pe arbore. Există goluri în ambele diametre.
Desenul prezintă o secțiune transversală a unei conexiuni cu un dinte și diametre cu o linie punctată. Mâneca este umbrită. Spline-urile din imaginea principală sunt indicate de prelungirea unei linii cu caracteristici. Decodificarea include denumirea literei metodei de centrare, numărul și lățimea canelurilor, dimensiunea diametrelor interior și exterior, indicând clasa de precizie și finisajul tuturor suprafețelor.
evolventă
Conexiunea și-a primit numele de la forma suprafeței laterale sub forma unei evolvente, ca o roată dințată cilindrice. O zonă mare de contact și un dinte larg la bază permit transmiterea unei cantități uriașe de forță. Dintele are o rezistență mare la îndoire.
face arbori canelați pe mașinile de tăiat roți dințate. Se dovedește o precizie ridicată atunci când se utilizează echipament standard. Centrarea se face pe diametrul exterior pentru mecanismele care funcționează cu mare precizie, iar pe suprafața laterală pentru nodurile puternic încărcate. Legătura este imobilă. Odată cu deplasarea laterală, apare o forță mare de frecare.
Desenul indică un dinte și forma acestuia, prin analogie cu roți dințate drepte. Pe lângă diametre și clasa de prelucrare, sub linia de prelungire este indicat GOST, conform căruia au fost realizate canelurile.
Pentru a transmite rotația cu butuci cu pereți subțiri, se realizează conexiuni canelare cu profil triunghiular. Sunt conectate rigid și sunt utilizate pentru forțe de putere redusă care necesită o precizie ridicată în transmiterea rotației.
Dintele este fabricat conform standardelor industriale cu un unghi de 30°, 36° și 45°. Dintii sunt mici, cantitatea mare, in 20 - 70 buc. centrarea se face numai pe suprafetele laterale.
Ele stau pe unitatea ștergătoarelor în mașini, arbori de torsiune ale trimmerelor.
Avantaje și dezavantaje
Când se proiectează mecanisme care transmit rotația cu o sarcină mare, acestea se opresc cel mai adesea la alegerea unei conexiuni spline. Are in anumite cazuri beneficii uriașe și poate înlocui mai multe conexiuni cu cheie. Există și dezavantaje. Este necesar să cântărim toate argumentele pro și contra, alegând o metodă de conectare.
În comparație cu diblurile, avantajele conexiunilor spline includ:
capacitatea de a reduce lungimea butucului; jocuri radiale mici; creșterea duratei de viață; nicio sarcină asupra tăieturii și îndoire redusă datorită zonei mari de contact; mai multe linii de aplicare a forțelor, capacitatea de a transfera forțe mari prin arbori cu un diametru mic; mișcarea axială; există doar 2 părți în conexiune; compactitate; centrare precisă. Fantele sunt fabricate în conformitate cu GOST și Standarde, au dimensiuni strict normalizate și este ușor de selectat detaliile pentru conectare. Asamblarea simplificată a unităților și montarea pieselor.
Dezavantajele îmbinărilor canelare includ:
- cost ridicat al pieselor;
- tehnologie complexă de fabricație;
- utilizarea de echipamente și unelte speciale.
Când este supraîncărcată, cheia este pur și simplu tăiată, prevenind transferul sarcinii crescute la mecanismul de lucru și prevenind ruperea acesteia. Piesa este simpla si ieftina, usor de schimbat.
În conexiunile canelare, în caz de urgență, un dinte sau întreaga mașină se poate rupe. Înlocuirea pieselor este dificilă și costisitoare.
Aplicație
Necesitatea utilizării conexiunilor angrenajelor apare atunci când este necesară transmiterea unui cuplu mare și se impun cerințe mari asupra coaxialității pieselor de antrenare și antrenate și acurateței mișcării. Canelurile permit butucului să se deplaseze de-a lungul axei, schimbând raportul de transmisie fără a opri mecanismul. Din acest motiv, ele sunt utilizate în cutiile de viteze ale mașinilor, mașini-unelte, unități de încărcare.
Scopul splinei, ca și cheia, este de a transmite cuplul la o viteză unghiulară dată.
Distribuția sarcinii în raport cu axa de rotație este uniformă, în funcție de numărul de dinți, este exclusă curățarea radială. Acesta este utilizat în instrumentele de precizie unde este necesară precizie.
Rotația cu dinții triunghiulari se găsește în aparatele de uz casnic, sculele electrice:
- mixere;
- cositoare;
- burghie;
- aspiratoare robotizate.
În toate domeniile ingineriei mecanice, construcției de mașini-unelte, mașini și alte vehicule, este utilizată o unitate de transmisie de rotație compactă și puternică.
Standardele de stat
Arborii și bucșele canelate sunt fabricate în conformitate cu GOST 6033-80, care prevede desemnarea canelurilor în funcție de diametrul interior și exterior al arborilor, indicând metoda de aliniere: D, d, b, numărul de dinți, și clasa de precizie de fabricație a pieselor de împerechere. De exemplu: d - 8 × 36H7 / h7 × 40H12 × 7D9, unde:
- d - centrarea pe un diametru mic;
- 8 dinți;
- 36 - diametrul interior;
- H7/h7, H12, D9 toleranta dimensiunilor corespunzatoare;
- 40 - diametrul exterior;
- 7 - latimea dintelui.
Standardul prevede scrierea caracteristicilor pe linia de extensie într-o singură linie fără spații.
Descărcați GOST 6033-80
