A chave mecânica (Key), como um dos métodos mais comuns para conexão e transmissão de binário, é amplamente utilizada em vários componentes rotativos, especialmente nas conexões entre engrenagens, poleas,Apesar da sua estrutura simples, a tolerância de encaixe entre a chave e a passagem da chave afeta directamente a fiabilidade, a duração de vida, o desempenho e a eficiência.e facilidade de desmontagem e manutenção de todo o sistema de transmissão.

Este trabalho irá analisar sistematicamente a lógica chave do projeto de tolerância em ligação mecânica de chave e concentrar-se em responder:como garantir uma transmissão de binário fiável, evitando a concentração de tensão, fractura por fadiga ou dificuldade de montagem causada por ajuste por interferência?

A estrutura básica e função da ligação de chave mecânica

A chave mecânica transmite o binário entre a chave no eixo e a chave no centro.

Os tipos mais comuns incluem:

fChave lat

Chave de Woodruff

Chave de parafuso, parafuso, etc.

Modo de falha típico na ligação de chave mecânica

No caso de uma tolerância não razoável, a ligação da chave é suscetível aos seguintes tipos de problemas de falha:

Design razoável da tolerância: para controlar o "excesso de peso" e, mais importante, para prevenir a "separação"

As tolerâncias do núcleo da ligação chave derivam das seguintes três dimensões:

Largura da tecla b e largura do caminho da tecla do eixo (Js9)

Largura da tecla b e largura do caminho da tecla do eixo (H9)

Altura da chave h é a profundidade da ranhura do eixo + a profundidade da ranhura do eixo

A questão é esta:

✅ A porta-chave do hub é projetada como um ajuste de transição. ✅ A porta-chave do hub é projetada como um ajuste de clareza

Esta combinação torna a chave e o eixo próximos um do outro, evitando escorregar, enquanto a chave e o eixo têm uma pequena lacuna, que é fácil de montar e não se pega devido à expansão térmica.

Diagrama de tolerância recomendada:

Capacidade de transmissão do binário e projeto de correspondência da área de contacto

Referência da fórmula:

Torque T = pressão x área de contacto x raio de acção

A área de contato é igual à altura da chave vezes o comprimento efetivo (L).

Extender o comprimento da chave L (não superior ao comprimento do eixo)

Aumentar a altura da chave (aumentar a superfície de engajamento)

Disposição de ligações duplas (180 simétricas)

A influência da diferença de material no desenho da tolerância

Devido à diferença no coeficiente de expansão térmica entre chaves, eixos e hubs feitos de materiais diferentes,A interferência ou a separação adicionais ocorrem facilmente em condições de alta temperatura., portanto, a compensação deve ser feita antecipadamente em tolerância.

Análise de instâncias: 8 x 7, referência de ajuste de tecla plana

Largura da chave b = 8 mm

Largura da passagem Js9 → 8 +0/-0,025 mm

Largura da ranhura do eixo H9 → 8 +0,043/-0 mm

Espaçamento mínimo = 0,018 mm para assegurar uma montagem suave e sem agitação

Precauções no processo de montagem

Arredondamento: ambas as extremidades da chave e a entrada da abertura da chave precisam ser arredondadas para evitar mordidas quando inseridas.

Lubrificação para evitar o engarrafamento: a tensão de instalação pode ser reduzida através da utilização de graxa de montagem em quantidades adequadas para evitar a mordida do metal.

Design de afrouxamento: é recomendada a utilização de uma lavadora de retenção ou de um alfinete dividido para fixar a chave.

Evitar a instalação com martelo: é fácil causar deformação do eixo ou concentração de tensão com uma forte batida, pelo que deve utilizar-se prensagem de transição ou contração a frio.

✅ A tolerância e o design de ajuste não são apenas "dimensões", mas também uma questão de "decisão de confiabilidade".

✅ Nas conexões de chave mecânica, a chave do eixo deve ser ligeiramente apertada, enquanto o slot do hub deve ser ligeiramente solto.

✅ Após determinar o esquema de transmissão, é essencial considerar a carga, o aumento da temperatura, as diferenças de materiais e os requisitos de montagem de forma abrangente para adaptar as tolerâncias.

✅ Ao selecionar componentes padronizados, tente usar os principais tamanhos e graus recomendados pelas normas GB/T 1096 e ISO 2491.