Čínsky výrobca 500-1900 mm dĺžka prispôsobená drážkovaná guľôčková hriadeľ s drážkou pre CNC stroj s horúcim predajom

Aplikácie drážkových spojok

Drážkovaná spojka je vysoko účinný prostriedok na spojenie dvoch alebo viacerých komponentov. Tieto typy spojok sú veľmi účinné, pretože kombinujú lineárny pohyb s rotáciou a ich účinnosť z nich robí žiaducu voľbu v mnohých aplikáciách. Čítajte ďalej a dozviete sa viac o hlavných charakteristikách a aplikáciách drážkovaných spojok. Budete tiež schopní určiť predpokladanú prevádzku a opotrebenie. Svoje vlastné spojky si môžete jednoducho navrhnúť podľa krokov uvedených nižšie.

Optimálny dizajn

Drážkovaná spojka hrá dôležitú úlohu pri prenose krútiaceho momentu. Skladá sa z náboja a hriadeľa s drážkami, ktoré sú v povrchovom kontakte bez relatívneho pohybu. Keďže sú spojené, ich uhlová rýchlosť je rovnaká. Drážky môžu byť navrhnuté s akýmkoľvek profilom, ktorý minimalizuje trenie. Pretože sú vo vzájomnom kontakte, zaťaženie nie je rovnomerne rozložené a sústreďuje sa na malú plochu, čo môže deformovať povrch náboja.
Optimálna konštrukcia drážkovaného spoja zohľadňuje niekoľko faktorov vrátane hmotnosti, materiálových charakteristík a výkonnostných požiadaviek. V leteckom priemysle je hmotnosť dôležitým konštrukčným faktorom. Tabuľky SAE a ANSI nezohľadňujú hmotnosť pri výpočte výkonnostných požiadaviek drážkovaných spojov. Ďalším kritickým faktorom je priestor. Drážkované spoje sa môžu musieť zmestiť do stiesnených priestorov alebo môžu podliehať iným konfiguračným obmedzeniam.
Optimálna konštrukcia drážkových spojok môže byť charakterizovaná nepárnym počtom zubov. Nie je to však vždy tak. Ak vonkajší priemer drážky prekročí určitú prahovú hodnotu, optimálny model drážkovanej spojky nemusí byť pre túto aplikáciu tou najlepšou voľbou. Na optimalizáciu drážkovanej spojky pre konkrétnu aplikáciu môže používateľ zvážiť metódu dimenzovania, ktorá je pre jeho aplikáciu najvhodnejšia.
Po vygenerovaní návrhu je ďalším krokom testovanie výsledného drážkového prepojenia. Systém musí skontrolovať akékoľvek konštrukčné obmedzenia a overiť, či je možné ho vyrobiť pomocou moderných výrobných techník. Výsledný model drážkového prepojenia sa potom exportuje do optimalizačného nástroja na ďalšiu analýzu. Táto metóda umožňuje konštruktérovi jednoducho manipulovať s návrhom drážkového prepojenia a znižovať jeho hmotnosť.
Model drážkovaného spojenia 20 obsahuje hlavné štrukturálne prvky drážkovaného spojenia. Softvérový program 10 pre modelovanie produktu ukladá predvolené hodnoty pre každú zo špecifikácií drážkovaného spojenia. Výsledný drážkový model sa potom vypočíta v súlade s algoritmom použitým v tomto vynáleze. Softvér umožňuje konštruktérovi zadať polomery, hrúbku a orientáciu drážkovaného spojenia.

Charakteristiky

Dôležitým aspektom drážkovania leteckých motorov je rozloženie zaťaženia medzi zubami. Výskumníci vykonali experimentálne testy a analyzovali vplyv podmienok mazania na správanie spojky. Následne navrhli teoretický model s použitím Ruizovho parametra na simuláciu skutočných prevádzkových podmienok drážkovaných spojok. Tento model vysvetľuje opotrebenie spôsobené drážkovanými spojkami zohľadnením vplyvu trenia, nesúososti a ďalších podmienok, ktoré sú relevantné pre výkon drážok.
Aby bolo možné navrhnúť drážkované spojenie, používateľ najprv zadá kritériá návrhu pre dimenzovanie nosných profilov vrátane vonkajšieho drážkovania 40 modelu drážkovaného spojenia 30. Potom používateľ špecifikuje požiadavky na výkonnosť v oblasti krútiaceho momentu, ako je medza klzu, plastické vybočenie a vybočenie pri tečení. Softvérový program potom automaticky vypočíta veľkosť a konfiguráciu nosných profilov a hriadeľa. Tieto špecifikácie sa potom zadajú do modelového softvérového programu 10 ako špecifikačné hodnoty.
Na obrazovke grafického rozhrania 80 sa zadávajú rôzne špecifikácie konfigurácie drážkovaného prepojenia. Softvérový program 10 potom generuje model drážkovaného prepojenia uložením predvolených hodnôt pre rôzne špecifikácie. Používateľ potom môže manipulovať s modelom drážkovaného prepojenia úpravou jeho rôznych špecifikácií. Konečným výsledkom bude počítačom podporovaný návrh, ktorý umožňuje návrhárom optimalizovať drážkované prepojenia na základe ich výkonu a konštrukčných špecifikácií.
Softvérový program pre model spline couplingu neustále vyhodnocuje platnosť modelov spline couplingu pre konkrétnu aplikáciu. Napríklad, ak používateľ zadá signál dátovej hodnoty zodpovedajúci parametrickému signálu, softvér porovná hodnotu zadaného signálu so zodpovedajúcou hodnotou v znalostnej báze. Ak sú hodnoty mimo špecifikácií, zobrazí sa varovná správa. Po dokončení tohto porovnania softvérový program pre model spline couplingu vygeneruje správu s výsledkami.
Medzi rôzne konštrukčné faktory drážkových spojok patrí hmotnosť, materiálové vlastnosti a výkonnostné požiadavky. Hmotnosť je jedným z najdôležitejších konštrukčných faktorov, najmä v oblasti letectva. Tabuľky ANSI a SAE tieto faktory nezohľadňujú pri výpočte charakteristík zaťaženia drážkových spojok. Konfiguráciu drážkovanej spojky môžu obmedzovať aj iné konštrukčné požiadavky.

Aplikácie

Drážkované spojky sú typom mechanického spoja, ktorý spája dva rotujúce hriadele. Jeho dve časti zaberajú so zubami, ktoré prenášajú zaťaženie. Hoci sú drážky bežne predimenzované, stále sú náchylné na únavu a statické správanie. Tieto vlastnosti ich tiež robia náchylnými na opotrebovanie. Preto je správny návrh a výber nevyhnutný na minimalizáciu opotrebenia drážok. Drážkované spojky majú mnoho aplikácií.
Konštrukcia kľúča je založená na veľkosti spájaného hriadeľa. To umožňuje správne rozmiestnenie kľúčov. Nová metóda odvaľovania umožňuje vytváranie kužeľovitých základní bez presahov a koreň kľúčov je sústredný s osou. Tieto vlastnosti umožňujú vysokú produktivitu. Rôzne aplikácie drážkových spojok možno nájsť v rôznych odvetviach. Ak sa chcete dozvedieť viac, čítajte ďalej.
Metodika založená na konečných elementoch dokáže predpovedať mieru opotrebenia drážkových spojov zahrnutím vývoja koeficientu trenia. Táto metóda dokáže predpovedať opotrebenie trením z jednoduchej geometrie zaoblenia na ploche a bola kalibrovaná s experimentálnymi údajmi. Predpovedaná miera opotrebenia je v porovnaní s experimentálnymi údajmi rozumná. Vývoj trenia v drážkových spojoch závisí od geometrie drážok. Je tiež dôležité zvážiť stav mazania drážok.
Použitie drážkovanej spojky znižuje vôľu a zaisťuje správne zarovnanie spájaných komponentov. Drážkovaný tvar zubov hriadeľa prenáša rotáciu z drážkovaného hriadeľa na vnútorný drážkovaný prvok, ktorým môže byť ozubené koleso alebo iné rotačné zariadenie. Požiadavky na pevnosť v koreňovom bode a krútiaci moment drážkovanej spojky určujú typ drážkovanej spojky, ktorá by sa mala použiť.
Koreň drážky je zvyčajne plochý a má na jednej strane korunku. Zakrivený drážkovaný zub má symetrickú korunku v stredovej čiare šírky čelnej strany drážky. Ako sa dĺžka drážky smerom ku koncom znižuje, zuby sa stenčujú. Priemer zuba sa meria v rozstupe. To znamená, že vnútorný drážkovaný zub má plochú koreň a zakrivený drážkovaný zub.

Predvídateľnosť

Vretenové spojky sa používajú v rotačných strojoch na spojenie dvoch hriadeľov. Skladajú sa z dvoch častí so zubami, ktoré do seba zaberajú a prenášajú zaťaženie. Drážkované spojky sú bežne predimenzované a sú náchylné na statické správanie a únavu. Opotrebovanie je tiež bežným problémom drážok. Na riešenie týchto problémov je nevyhnutné pochopiť správanie a predvídateľnosť týchto spojok.
Dynamické správanie drážkových spojok rotora je často nejasné, najmä ak systém nie je integrovaný s rotorom. Napríklad, keď nie je prítomné nesúososť, hlavnou odozvou je frekvencia jedna rýchlosť otáčania X. S rastúcou nesúososťou systém začína vibrovať zložitým spôsobom. Okrem toho, ako sa obežné dráhy hriadeľa vzďaľujú od počiatku, magnitúdy všetkých frekvencií sa zvyšujú. Výsledky výskumu sú preto užitočné pri určovaní správneho návrhu a riešenia problémov rotorových systémov.
Model nesprávne zarovnaných drážkových spojení je možné získať analýzou vzťahov medzi napätím a tlakom medzi dvoma pármi drážok. Model záberovej sily drážok je funkciou hmotnosti systému, prenášaného krútiaceho momentu a dynamického vibračného posunu. Tento model platí, keď je dynamický vibračný posun malý. Okrem toho je metóda krokovej integrácie CZPT stabilná a má vysokú účinnosť.
Rozdelenia sklzu sú funkciou stavu mazania, koeficientu trenia a cyklov zaťaženia. Predpovedané hĺbky opotrebenia sú v rámci rozsahu nameraných hodnôt. Tieto predpovede sú založené na rozdeleniach sklzu. Metodika predpovedá zvýšené opotrebenie za podmienok mierneho mazania, ale nie za podmienok zvýšeného mazania. Stav mazania a koeficient trenia sú kľúčovými faktormi určujúcimi správanie drážok pri opotrebovaní.

editor od CX 13. júla 2023