The mechanical key (Key), as one of the most common methods for connection and torque transmission, is widely used in various rotating components, especially in the connections between gears, pulleys Der mechanische Schlüssel (Key), als eine der häufigsten Methoden für Verbindung und Drehmomentübertragung, wird in verschiedenen rotierenden Komponenten verwendet, insbesondere in den Verbindungen zwischen Getrieben, Pulleys,Trotz seiner einfachen Struktur beeinflusst die Toleranz zwischen dem Schlüssel und dem Schlüsselweg direkt die Zuverlässigkeit, die Lebensdauer,und einfache Abmontage und Wartung des gesamten Übertragungssystems.

This paper will systematisch analysieren the key logic of tolerance design in mechanical key connection, and focus on answering:Wie kann man eine zuverlässige Drehmomentübertragung gewährleisten, während man Stresskonzentration vermeidet?Ermüdungsfraktur oder Zusammenbauschwierigkeiten, verursacht durch Interferenzfit?

The basic structure and function of mechanical key connection Die grundlegende Struktur und Funktion der mechanischen Schlüsselverbindung

Der mechanische Schlüssel überträgt das Drehmoment zwischen dem Schlüsselweg auf der Welle und dem Schlüsselweg auf dem Hub.

Häufige Typen sind:

fLat-Key

Woodruff-Schlüssel

Schraubenschlüssel, Spline, usw.

Typischer Ausfallmodus in mechanischer Schlüsselverbindung

Unter der unzumutbaren Toleranz-Einstellung ist die Schlüsselverbindung anfällig für folgende Arten von Fehlerproblemen:

Reasonable design of tolerance: to control "overfit" and more importantly to prevent "separation" (Reasonable Design of Tolerance): um "Übergewicht" zu kontrollieren und vor allem, um "Trennung" zu verhindern

Die Kerntoleranzen der Schlüsselverbindung kommen aus den folgenden drei Dimensionen:

Schlüsselbreite b und Schacht-Keyway-Breite (Js9)

Keywidth b und Hub Keyway width (H9)

Schlüsselhöhe h ist die Tiefe des Schachtrooves + die Tiefe des Hubrooves

Hier ist die Sache:

✅ The keyway of the hub is designed as a transition fit. ✅ The keyway of the hub is designed as a clearance fit. ✅ Der Keyway des Hubs ist als Übergangspassform konzipiert.

Diese Kombination macht den Schlüssel und die Welle nahe beieinander, um zu vermeiden, dass sie rutschen, während der Schlüssel und der Hub eine leichte Lücke haben, die einfach zu montieren ist und aufgrund der thermischen Expansion nicht haften bleibt.

Aktuelles empfohlenes Toleranzdiagramm:

Drehmomentübertragungsfähigkeit und Kontaktbereich-Matching-Design

Formelreferenz:

Drehmoment T = Druck x Kontaktbereich x Wirkungsradius

Die Kontaktfläche ist gleich der Schlüsselhöhe mal der effektiven Länge (L).

Extend the key length L (nicht über die Hublänge hinaus)

Steigerung der Schlüsselhöhe (Steigerung der Engagement-Oberfläche)

Double-Bond-Arrangement (180 symmetrisch)

The influence of material difference on tolerance design Der Einfluss von Materialunterschieden auf Toleranzdesign

Aufgrund des Unterschieds in der thermischen Expansionskoeffizienz zwischen Schlüsseln, Schäften und Hubs, die aus verschiedenen Materialien hergestellt wurden,Zusätzliche Interferenz oder Clearance ist leicht unter hohen Temperaturbedingungen aufzutreten, so dass Kompensation im Voraus in Toleranz gemacht werden sollte.

Instanzanalyse: 8 x 7, Flat Key fit Einstellungsreferenz

Schlüsselbreite b = 8 mm

Keyway width Js9 → 8 +0/-0,025 mm

Hubgroove width H9 → 8 +0.043/-0 mm

Minimum gap = 0.018 mm to ensure smooth assembly and no shaking (Grenzlücke = 0,018 mm um eine reibungslose Montage zu gewährleisten und ohne Schütteln)

Assembly-Prozessvorsichtsmaßnahmen

Rundung: Beide Enden des Schlüssels und der Eingang des Schlüssels müssen abgerundet werden, um beim Einsetzen zu vermeiden, dass sie beißen.

Lubrication to prevent jamming: die Installationsbelastung kann reduziert werden, indem man in geeigneten Mengen Montagefett verwendet, um Metallbiss zu vermeiden.

Loosening design: High impact load is recommended to use a retaining washer or a split pin to fix the key. Loosening design: High impact load is recommended to use a retaining washer or a split pin to fix the key. Loosening design: High impact load is recommended to use a retaining washer or a split pin to fix the key.

Vermeiden Sie eine Hammerinstallation: starkes Klopfen ist leicht, um Schachtdeformation oder Stresskonzentration zu verursachen, so dass Übergangspressung oder Kaltkontraktion verwendet werden sollte.

✅ Toleranz und Fit Design ist nicht nur eine Frage der Dimensionen, sondern auch eine Frage der Zuverlässigkeitsentscheidung.

✅ In mechanischen Schlüsselverbindungen sollte der Schachtschlüssel leicht fest sein, während der Hub-Slot leicht locker sein sollte.

✅ Nach der Bestimmung des Übertragungsprogramms ist es wichtig, die Belastung, den Temperaturanstieg, die Materialunterschiede und die Montageanforderungen umfassend zu berücksichtigen, um die Toleranzen anzupassen.

✅ Wenn Sie standardisierte Komponenten auswählen, versuchen Sie, die von Standards wie GB/T 1096 und ISO 2491 empfohlenen Schlüsselgrößen und Fit-Grades zu verwenden.