Bạc côn so với cụm khóa: Chọn mối ghép không then

Hầu hết hộp giảm tốc vẫn được lắp ráp quanh rãnh then, và điều đó hợp lý: rãnh then dễ chỉ định, dễ cắt và dễ kiểm tra. Nhưng nó cũng là một điểm tập trung ứng suất cắt vào cả hai chi tiết, nó loại bỏ tiết diện đúng nơi trục vốn đã làm việc nặng, và nó để lại khe hở phải vượt qua mỗi khi tải đảo chiều. Hai giải pháp thay thế tránh hoàn toàn then, và chúng thường bị nhầm lẫn với nhau ngay tại xưởng.

Hai chi tiết, hai kiểu lắp khác nhau

Bạc côn là một ống lót chẻ có mặt côn ở phía ngoài. May-ơ phải được gia công với lỗ khoan côn tương ứng. Bạc được ép vào từ một phía, hai hoặc ba vít kéo nó theo chiều trục, mặt côn khép lại, lỗ khoan co lại, và cụm chi tiết bám chặt vào trục. Tháo ra bằng chính các vít đó khi chuyển sang lỗ đẩy, đẩy bạc trở ra.

Cụm khóa — còn được bán dưới tên gọi ống lót không then hoặc power lock — không phải là một phần của may-ơ. Nó là một bộ vòng lắp giữa lỗ khoan trơn và trục trơn, với các mặt côn ăn khớp giữa phần tử trong và phần tử ngoài. Siết vít sẽ đẩy các vòng dọc theo các mặt côn đó để cả hai giãn nở theo hướng kính và ép lên trục và lỗ khoan cùng lúc. Không có gì trong may-ơ phải làm côn.

Chính sự khác biệt đó quyết định bản vẽ có thể chấp nhận loại nào. Nếu may-ơ đã có sẵn với lỗ khoan thẳng, cụm khóa là lựa chọn duy nhất mà không phải gia công lại. Nếu may-ơ đang được chế tạo cho ứng dụng, bạc côn rẻ hơn khi mua và thay thế nhanh hơn.

Mô-men xoắn thực sự đến từ đâu

Cả hai thiết kế đều truyền mô-men xoắn thông qua ma sát sinh ra bởi áp suất tiếp xúc hướng kính. Do đó, các con số trong bảng dữ liệu phụ thuộc vào độ nhẵn bề mặt, kiểu lắp, bôi trơn và mô-men siết vít, chứ không phụ thuộc vào độ bền cắt của then. RINGFEDER chỉ định cụm khóa RfN 7012 của mình cho trục ở k9 đến h9 và may-ơ ở N9 đến H9, với k11 đến h11 và N11 đến H11 được chấp nhận ở đầu lỏng, và độ nhẵn bề mặt Ra 3.2 µm hoặc tốt hơn trên cả hai bề mặt tiếp xúc. Vít là cấp 12.9, và catalogue cho phép giảm mô-men siết xuống một nửa giá trị nêu ra, khi đó khả năng chịu mô-men, lực dọc trục và áp suất bề mặt đều giảm gần như theo tỷ lệ.

Mối quan hệ cuối cùng đó đáng để đọc ngược lại. Mô-men siết vít lớn hơn không đồng nghĩa với biên an toàn lớn hơn. Siết quá chặt là cách các may-ơ gang thành mỏng bị nứt; siết quá lỏng là cách một mối ghép bị trượt dần, đánh bóng mặt côn thành một vòng sáng, và bắt đầu di chuyển dưới tải. Một cờ lê lực và một con số ghi rõ ràng làm được nhiều hơn cho độ tin cậy ở đây so với một cỡ lớn hơn.

Hai họ thiết kế cũng khác nhau ở điều gì xảy ra trong quá trình siết. Thiết kế côn kép đối xứng giữ trục và may-ơ ở vị trí tương đối với nhau trong khi vít được siết lên, điều này quan trọng khi bánh răng phải nằm ở một vị trí dọc trục xác định. Thiết kế côn đơn kéo may-ơ dọc theo trục khi siết, nên vị trí dọc trục phải được đặt sau khi kẹp hoặc phải tính đến trong bố cục.

Đọc bảng bạc côn

Lấy một bạc 2517 từ một dải đã công bố. Nó dài 44.5 mm, 85.5 mm qua đầu lớn, và dùng hai vít 1/2 inch BSW ở 50 N·m. Không có then, nó chịu 380 N·m trên lỗ khoan 38 mm và 510 N·m trên lỗ khoan 48 mm. Đường kính may-ơ tối thiểu là 130 mm bằng gang ở 180 N/mm², và 108 mm bằng thép ở 600 N/mm². Trong cùng dải đó, một bạc 1008 trên lỗ khoan 12 mm chịu 29 N·m, trong khi một bạc 5050 trên lỗ khoan 125 mm chịu 7370 N·m.

Khoảng cách giữa hai đầu đó chính là điểm mấu chốt. Việc chọn là một phép tính hai chiều: lỗ khoan quyết định kích cỡ, mô-men quyết định kích cỡ đó có đủ hay không, và đường kính may-ơ quyết định may-ơ có chịu được áp suất bề mặt mà kích cỡ đó tạo ra hay không. Lắp thêm then nữa thì mặt trượt chuyển từ bề mặt tiếp xúc trục-bạc ra bề mặt tiếp xúc bạc-may-ơ, nâng khả năng chịu tải gần như theo tỷ lệ giữa đường kính đầu lớn và lỗ khoan.

Bỏ then ra, và lắp lại

Tháo lắp thường xuyên và điều chỉnh pha là những lý do rõ ràng nhất để chọn loại không then. Một bánh răng trên trục servo có quan hệ góc xác định với điểm không của encoder; với then, mỗi lần lắp lại đều phải tìm lại quan hệ đó, trong khi mối ghép kẹp nhả ra và kẹp lại mà không làm nó dịch chuyển.

Đường kính trục nhỏ là lý do thứ hai. Rãnh then loại bỏ tiết diện và thêm hai góc nhọn trên một chi tiết vốn ít vật liệu dư. Chế độ làm việc đảo chiều với yêu cầu khe hở là lý do thứ ba: then di chuyển qua khe hở của nó mỗi lần đảo chiều, còn mối ghép ma sát không có khe hở để vượt qua. Không gian là lý do thứ tư — các cụm khóa có thể xếp chồng, và nhiều đơn vị trong khoảng cách 4·L cộng dồn định mức mô-men của chúng, phù hợp với một may-ơ hẹp chịu mô-men lớn.

Then vẫn là câu trả lời tốt hơn trong một số điều kiện. Tải va đập nặng, đảo chiều nhanh, và những nơi không ai có cờ lê lực đều ủng hộ mối ghép có then, bởi vì mối ghép kẹp chỉ tốt bằng quy trình lắp ráp của nó. May-ơ gang mỏng bị giới hạn bởi áp suất bề mặt, và một khi cỡ lớn hơn kế tiếp không lắp vừa, con đường ma sát hết chỗ. Chi phí cũng quan trọng khi sản lượng thấp và may-ơ vốn đã được làm rãnh then vì các lý do khác.

Bản vẽ phải nói gì

Mối ghép không then loại bỏ khả năng của công đoạn lắp ráp trong việc hấp thụ sai số. Mối ghép có then giấu một chút độ lệch tâm trong khe hở then; mối ghép kẹp định tâm cứng, nên bất kỳ độ đảo nào tồn tại trong các chi tiết đều chuyển trực tiếp thành sai số ăn khớp. Trong thiết kế không then, độ đồng tâm giữa lỗ khoan bánh răng và đỉnh răng là một yêu cầu trên bản vẽ, không phải một vấn đề lắp ráp để giải quyết sau.

Đối với may-ơ, bốn đặc điểm mang mối ghép: góc côn và hình dạng tiếp xúc, được kiểm tra bằng bột màu và đọc trên toàn bộ mặt; dung sai và độ tròn của lỗ khoan, quyết định cách phân bố áp suất kẹp; độ đảo mặt, trở thành chuẩn gốc ở bất cứ nơi nào cụm chi tiết tựa vào một vai trục; và tính đối xứng giữa rãnh then và lỗ khoan trên các chi tiết kết hợp cả hai kiểu liên kết. Trên bánh răng, mài lỗ khoan trước khi mài răng — định vị trên lỗ khoan đã hoàn thiện — là điều giữ độ đảo thấp sau khi lắp. Đảo ngược thứ tự đó và chi tiết sẽ bị trả lại.

PinyiGear gia công bánh răng, đĩa xích, puly đồng bộ và may-ơ tương ứng theo bản vẽ: mô-đun M0.5 đến M20, độ chính xác sản xuất DIN 4 đến 5 với bánh răng mài đến DIN 3; vật liệu bao gồm 20CrMnTi, 20CrMo, 20CrNiMo, 42CrMo, 40Cr, 38CrMoAl và 45#; phay lăn, bào răng, phay và mài kết hợp với thấm cacbon, thấm nitơ, tôi cảm ứng và tôi cải thiện, cùng với tiện và phay CNC và mài trong và mài ngoài; kiểm tra trên trung tâm đo bánh răng, CMM, máy đo độ tròn, máy đo độ cứng, máy đo độ nhẵn và kiểm tra ăn khớp. Đối với bánh răng trụ thẳng được gia công theo tiêu chuẩn này, xem dải bánh răng trụ thẳng; bản vẽ và điều kiện làm việc gửi đến www.dgpinyi.com.