メカニカルキー (Key) は,接続とトルク伝送の最も一般的な方法の1つとして,様々な回転部品,特にギア,ポリー間の接続に使用されています.,シンプルな構造にもかかわらず,キーとキーウェイの間の収納容量は,信頼性,寿命,輸送システム全体の解体と保守が簡単です.

この論文では,機械鍵接続における容許設計の鍵となる論理を体系的に分析し,以下に答えることに焦点を当てます.ストレスの集中を避ける一方で,信頼性の高いトルク伝送をどのように確保するか干渉による疲労骨折や組み立ての困難?

メカニカルキー接続の基本構造と機能

機械鍵は軸の鍵通路とハブの鍵通路の間にトルクを送信します

一般的なタイプは以下のとおりです.

fラットキー

ウッドラフキー

スクリップキー スピンなど

メカニカルキー接続における典型的な故障モード

不合理な許容量設定下では,キー接続は以下のタイプの故障問題に易くなります.

容認の合理的な設計: "過身"を制御し,さらに重要なのは"分離"を防ぐこと

鍵接続のコア公差は以下の3次元から生じる.

鍵の幅bとシャフトの鍵通りの幅 (Js9)

キー幅 b とハブキーウェイ幅 (H9)

鍵の高さ h は,シャフト溝の深さ + ハブ溝の深さ

こんな事だ

✅ハブのキーウェイは移行フィットとして設計されています.

この組み合わせにより,鍵と軸は互いに近くなって滑るのを防ぎ,鍵とハブにはわずかな隙間があり,組み立てが容易で熱膨張により粘りしない.

実際の推奨許容量図:

トルク伝送能力と接触領域のマッチング設計

公式参照:

トルク T = 圧力 x 接触領域 x 作用半径

接触面は鍵の高さ × 実効長 (L) に等しい.したがって,扭曲伝送容量を向上させたい場合は,以下のようにする必要があります.

鍵の長さ L を延長する (ハブ長を超えない)

鍵の高さを増加させる (接触面を増加させる)

双重結合 (180対称)

容許設計に対する物質差の影響

異なる材料で作られたキー,シャフト,ハブとの間の熱膨張係数の違いにより高温条件下では,追加の干渉やクリアランスが容易に見られます.補償は先行して 許容額で支払わなければなりません

インスタンスの分析: 8 x 7,フラットキーフィット設定参照

鍵の幅 b = 8mm

キーウェイ幅 Js9 → 8 +0/-0.025 mm

ハブ溝幅 H9 → 8 +0.043/-0 mm

最小隙間=0.018 mm 滑らかな組み立てを保証し,揺れがない

組み立て過程の注意事項

丸め: 鍵 の 両端 と 鍵口 の 入口 は 丸め られ て 入れ られる 時 に 噛み合う こと を 避ける 必要 が あり ます.

詰め込みを防ぐための潤滑: 装置の油脂を適切な量で使用することで,金属を噛まないようにすることで,設置ストレスを減らすことができます.

緩め設計:高衝撃負荷で鍵を固定するには,保持洗浄機またはスプリットピンを使用することが推奨されます.

ハンマー式設置を避ける:強いノックで軸の変形やストレスの集中が容易であるため,移行プレスまたは冷凍収縮を使用する必要があります.

✅ 容認とフィットデザインは"次元"だけでなく"信頼性決定"の問題です

✅ メカニカルキー接続では,シャフトキーウェイはわずかに狭く,ハブスロットはわずかに緩やかでなければならない.これは回転に抵抗性,組み立てや解体しやすさを保証する.

✅ 送電図を決定した後,負荷,温度上昇,材料の違い,組み立て要件を総合的に考慮し,容認を調整することが重要です.

✅ 標準化された部品を選択する際には,GB/T 1096やISO 2491などの標準で推奨されるキーサイズとフィットグレードを使用してください.