키와 키홈(키 조인트)에 대해 알아야 할 모든 것

기계 공학 분야에서 키 조인트는 키와 키 홈으로 구성됩니다. 이러한 키는 필요한 키 조인트 유형에 따라 다양한 형태로 가공될 수 있습니다. 키 홈은 키 치수의 샤프트에 가공된 표면입니다. 구성 요소가 당겨지지 않고 샤프트 사이의 상대적인 움직임을 방지하기 위해 함께 고정됩니다.

오늘은 정의, 기능, 응용 프로그램, 구성 요소, 다이어그램, 유형 및 키와 키 홈의 작동에 대해 알게 될 것입니다. 또한 키 조인트의 장점과 단점을 알게 될 것입니다.

키 및 키홈 정의

키는 회전하는 기계 요소를 샤프트에 결합하는 데 사용되는 기계 요소입니다. 키가 작동하려면 샤프트에 키 홈이 있어야 하고 회전하는 기계 요소에 키가 있어야 합니다. 그런 다음 키가 키 홈과 키시트 사이에 단단히 끼워지므로 메커니즘을 키 조인트라고 합니다.

키와 키 홈의 주요 기능은 동력 전달 샤프트와 부착된 부품 사이의 상대적인 움직임이 발생하지 않도록 허브와 샤프트를 고정하기 위해 키 조인트를 구성하는 것입니다. 키 조인트는 종종 구성 요소 사이의 상대적인 축 방향 이동을 허용합니다. 이 키는 두 부품 간의 상대 회전을 방지하고 토크 전달을 활성화할 수 있습니다.

응용 프로그램

키 조인트는 기계적 동력 전달 요소 샤프트 및 커플 링의 중요한 부분으로 사용됩니다. 미끄러짐과 함께 부하, 동력 및 회전의 효율적인 전달을 보장합니다. 키 및 키홈 적용의 좋은 예는 동력 전달 샤프트에 키로 단단히 연결된 기어 드라이브, 풀리 또는 스프로킷입니다.

기계 분야에서 널리 키 조인트는 샤프트와 스프로킷 사이의 안전한 연결을 만드는 편리한 방법입니다. 부하를 당기거나 밀어야 하는 다른 샤프트 애플리케이션의 대안으로 사용되지만. 이는 종종 농업용 응용 프로그램, 공작 기계, 산업 장비 등에서 발견됩니다.

밀링, 슬로터 및 셰이퍼 머신은 키홈과 키시트를 만드는 데 사용되는 일반적인 공작 기계입니다. 키시트를 만들기 위한 특별한 기계가 있지만.

키 조인트의 구성요소

다양한 유형의 키 조인트가 있기 때문에 유형 및 추가 기능에 따라 키 및 키 홈 구성 요소가 다릅니다. 그러나 키 조인트의 주요 구성 요소에는 키, 키시트 및 키 홈이 있습니다.

• 키 – 키는 일반적으로 직사각형, 정사각형 또는 원형 모양으로 가공된 강철로 만들어집니다. 샤프트와 부품의 허브 사이에 축 방향으로 삽입되어 상대적인 움직임을 방지합니다.
• Keyseat – 샤프트의 오목한 부분에 대한 기술적인 이름입니다. 종종 셰이퍼 머신에서 수행됩니다.
• 키홈 – 키 홈은 키를 수용하고 메커니즘을 안전하게 잠그는 허브의 오목한 부분이기도 합니다. 키시트와 키홈은 키의 절반을 공유합니다. 이것은 작동 원리 섹션에서 더 자세히 설명될 것입니다.

키, 키홈, 키시트(키 조인트)의 다이어그램

키 유형

다음은 키 조인트에 사용되는 다양한 유형의 샤프트 키입니다.

매몰 키:

매몰 키는 로드의 절반 두께가 샤프트에 가라앉고 나머지 절반이 키 시트용이 되도록 설계된 키 유형입니다. 이 키 조인트를 얻기 위해서는 정확성이 매우 중요합니다. 예를 들어 키가 8mm인 경우 샤프트 키홈은 키시트와 동일한 깊이 4.1mm로 가공됩니다. 매몰 키는 다음과 같은 다양한 유형이 있습니다.

• 직사각형/사각형 키

이러한 유형의 키는 높이보다 넓기 때문에 플랫 키라고도 합니다. 직경이 약 500mm 또는 20인 샤프트에 자주 사용됩니다. 나머지 키 너비는 깊이를 늘리지 않고도 더 큰 전달 토크를 허용합니다. 깊이가 증가하면 유효 샤프트 단면적의 감소로 인해 샤프트가 약해집니다.

• 사각형 키

정사각형 키는 정사각형 단면을 가지며 약 25mm 또는 1"의 샤프트에 사용됩니다. 직사각형 키에 비해 더 깊은 키 깊이가 필요할 때 더 큰 샤프트에 사용됩니다. 그러나 깊이가 증가하면 유효 샤프트 단면적이 감소하므로 샤프트가 약해집니다. 정사각형 또는 직사각형 키는 아래 그림과 같이 키의 길이를 따라 1/100의 테이퍼를 가질 수 있습니다.

• 병렬 매몰 키

평행 매몰 키는 직사각형 또는 정사각형 섹션이지만 테이퍼가 없습니다. 키는 저렴하고 쉽게 사용할 수 있습니다. 설치가 가장 쉬운 방법 중 하나이지만 허브에 나사 세트로 고정해야 합니다. 진동이나 회전 방향 반전이 키를 밀어내는 경우가 많기 때문입니다.

키는 일반적으로 샤프트 키 홈의 바닥과 키 조인트 측면에 단단히 고정됩니다. 허브 키홈 상단에 여유 공간을 남깁니다.

• Gib head sunk key

깁 헤드 싱크 키는 직사각형 또는 정사각형 모양으로 상단 표면에 테이퍼가 있어 꼭 맞게 고정됩니다. 쉽게 제거할 수 있도록 제작되었습니다.

• 깃털 열쇠

깃털 키는 세 가지 유형이 있습니다. 쌍두, 말뚝 깃털, 깃털 열쇠. 샤프트 또는 허브에 부착되어 상대적인 축 방향 이동을 유발합니다. 따라서 평행한 대향면을 가진 샤프트와 허브 사이에 동력 전달이 가능합니다. 따라서 슬라이드를 허용합니다.

• 우드러프 키

우드러프 키는 우드러프 키홈 커터로만 가공할 수 있는 샤프트의 원형 홈에 맞는 반원 디스크입니다. 주로 공작 기계 및 ¼"~2½"(6mm~60mm) 직경의 일부 자동차 샤프트에 사용됩니다. 우드러프 키가 제공하는 강도는 긴 평행 키와 매우 다르므로 동일한 하중을 전달할 수 없습니다.

안장 키:

매몰 키와 달리 안장 키는 샤프트에 매몰되지 않고 대신 허브에만 매몰됩니다. 샤프트의 평평한 부분이나 원주에 위치하며 동력 전달은 샤프트와 키 사이의 마찰을 통해 이루어집니다. 새들 키는 두 가지로 세분화됩니다. 평평한 안장과 속이 빈 안장 키. 샤프트를 따라 미끄러지는 것을 방지하기 위해 가벼운 하중에만 사용됩니다.

• 플랫 안장 키

평평한 유형의 안장 키는 샤프트의 평평한 면을 아래로 누르는 테이퍼진 허브 키 홈에 맞기 때문에 상단이 가늘어지고 하단이 평평합니다.

• 중공 안장 키

속이 빈 안장 키는 위쪽이 가늘어지고 아래쪽 가장자리가 구부러져 있습니다. 키는 테이퍼진 허브 키홈에 맞춰지고 샤프트의 곡선 원주 표면에 눌러집니다.

접선 키:

이러한 유형의 키를 접선 키라고도 합니다. 각 키가 한 방향으로만 비틀림을 견디는 직각으로 한 쌍으로 장착됩니다. 대형 중장비 샤프트에 자주 사용됩니다.

원형/원형 키

원형 키는 단면이 원형이며 샤프트와 허브에 부분적으로 뚫린 구멍에 삽입됩니다. 이러한 유형의 키는 결합 부품을 조립한 후 키 홈을 뚫거나 구멍을 뚫을 수 있으므로 제조하기 쉽습니다. 둥근 키는 저전력 드라이브에 적합합니다.

작동 원리

키와 키홈의 작업은 덜 복잡하고 쉽게 이해할 수 있습니다. 다양한 유형의 키와 키홈 설정이 있기 때문에 일부 유형의 작동은 완전히 다릅니다. 음, 아래 비디오는 공통 키 조인트 메커니즘이 어떻게 작동하는지 알려줄 것입니다.

아래 동영상 보기:

키와 키홈(키 조인트)의 장단점

장점:

다음은 다양한 응용 분야에서 샤프트 키 조인트의 장점입니다.

• 생산 비용이 매우 저렴합니다.
• 중간에서 높은 토크 전달을 제공합니다.
• 쉽게 탈부착할 수 있습니다.
• 같은 유형의 다른 구성요소에서 재사용하거나 수정할 수 있습니다.
• 표준 방식(ISO, BS, DIN 및 ANSI)입니다.

단점:

키 조인트의 이점에도 불구하고 몇 가지 제한 사항이 여전히 발생합니다. 다음은 다양한 응용 분야에서 키 조인트의 단점입니다.

• 교대 방향 하중과 충격에는 사용할 수 없습니다.
• 너무 단단히 고정된 키 조인트는 분해하기 어려울 수 있습니다.
• 축 불균형을 일으킵니다.
• 노치 효과로 인해 응력이 발생하고 샤프트 강도가 감소합니다.
• 서클립이나 고정 나사와 같은 추가 구성 요소로 잠기지 않는 한 허브의 축 방향 변위 가능성이 있습니다.
• 하중 및 공차 스택 분석을 계산하고 결합하기가 어렵습니다.

결론

키 조인트는 동력을 전달하는 훌륭한 기계적 방법 중 하나입니다. 그들은 목적을 달성하기 위해 주로 모터 샤프트에 사용됩니다. 이 기사에서는 키 조인트를 구성하는 키와 키 홈의 정의, 기능, 응용 프로그램, 구성 요소, 유형 및 작동에 대해 설명했습니다. 또한 다양한 응용 분야에서 장점과 단점을 살펴보았습니다.

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