Panduan Lengkap tentang Kunci dan Saluran Kunci dalam Teknik Mesin
Dalam bidang teknik mesin, keyed joints terdiri dari kunci dan saluran kunci. Kunci ini dapat dipemesan ke dalam bentuk yang berbeda tergantung pada jenis keyed joints yang diperlukan. Saluran kunci adalah permukaan yang dipemesan pada shaft dalam dimensi kunci. Mereka dipasang bersama untuk memastikan tidak ada pemisahan komponen dan mencegah gerakan relatif antara shaft.
Hari ini Anda akan mengetahui definisi, fungsi, aplikasi, komponen, diagram, jenis, dan kerja kunci dan saluran kunci. Anda juga akan mengetahui keuntungan dan kerugian keyed joint.
Definisi Kunci dan Saluran Kunci
Sebuah kunci adalah elemen mesin yang digunakan untuk menggabungkan elemen mesin berputar ke shaft. Agar kunci berfungsi, harus ada saluran kunci pada shaft dan keyseat pada elemen mesin berputar. Kunci kemudian dipasang erat di antara saluran kunci dan keyseat, sehingga mekanisme disebut keyed joint.
Fungsi utama kunci dan saluran kunci adalah untuk membuat keyed joints untuk mengamankan hub dan shaft sehingga gerakan relatif antara shaft transmisi daya dan komponen yang terpasang tidak akan terjadi. Keyed joint sering memungkinkan gerakan aksial relatif di antara komponen. Kunci ini mencegah rotasi relatif antara dua bagian dan dapat memungkinkan transmisi torsi.
Aplikasi
Keyed joint digunakan sebagai bagian penting dari elemen transmisi daya mekanis shaft dan couplings. Ini memastikan transmisi beban, daya, dan rotasi yang efisien tanpa geser. Contoh bagus aplikasi kunci dan saluran kunci adalah gear drives, pulleys, atau sprockets yang erat terhubung dengan kunci ke shaft transmisi daya.
Luas dalam bidang teknik mesin keyed joints adalah metode nyaman untuk membuat koneksi yang aman di antara shaft dan sprockets. Meskipun digunakan sebagai alternatif pada aplikasi shaft lain di mana beban perlu ditarik atau dorong. Ini sering ditemukan dalam aplikasi pertanian, mesin bubut, peralatan industri, dll.
Milling, slotter, dan shaper machine adalah alat mesin umum yang digunakan untuk membuat saluran kunci dan keyseats. Meskipun ada mesin khusus untuk membuat keyseats.
Komponen Keyed Joints
Karena ada berbagai jenis keyed joints, komponen kunci dan saluran kunci akan bervariasi tergantung pada jenis dan fitur tambahan. Namun, komponen utama keyed joints meliputi kunci, keyseat, dan saluran kunci.
- Key – kunci biasanya terbuat dari baja dipesan ke dalam bentuk persegi panjang, persegi, atau lingkaran. Dimasukkan di antara shaft dan hub komponen dalam arah aksial untuk mencegah gerakan relatif.
- Keyseat – ini adalah nama teknis dari area recess pada shaft. Sering dilakukan pada shaper machine.
- Saluran kunci – saluran kunci juga adalah recess di hub yang menerima kunci dan mengunci mekanisme dengan aman. Keyseat dan saluran kunci berbagi bagian dari kunci. Ini akan dijelaskan lebih lanjut di bagian prinsip kerja.
Diagram kunci, saluran kunci, keyseat (keyed joint)
Jenis Kunci
Berikut adalah berbagai jenis shaft kunci yang digunakan dalam keyed joint:
Sunk keys:
Sunk keys adalah jenis kunci yang dirancang sehingga setengah ketebalan batang tenggelam ke dalam shaft dan setengahnya akan menjadi keyseat. Untuk mencapai keyed joint ini, akurasi sangat penting. Sebagai contoh, jika kunci 8mm, shaft saluran kunci akan dipesan pada kedalaman 4.1mm sama dengan keyseat. Sunk keys berbeda jenis, yang meliputi:
Jenis kunci ini terkadang disebut flat keys karena lebih lebar dari tingginya. Biasanya digunakan pada shaft sekitar 500mm atau 20 in diameter. Sisa lebar kunci memungkinkan transmisi torsi yang lebih besar tanpa meningkatkan kedalaman. Kedalaman yang meningkat berarti shaft yang lebih lemah karena pengurangan area cross-section shaft yang efektif.
Persegi kunci memiliki penampang persegi dan digunakan pada shaft sekitar 25mm atau 1”. Digunakan pada shaft yang lebih besar ketika kedalaman kunci lebih dalam dibandingkan kunci persegi panjang. Namun, peningkatan kedalaman berarti shaft yang lebih lemah, karena pengurangan area cross-section shaft yang efektif. Persegi atau kunci persegi panjang mungkin memiliki taper 1 in 100 sepanjang panjang kunci seperti yang ditunjukkan di gambar di bawah.
Parallel sunk keys adalah bagian persegi panjang atau persegi tetapi tidak memiliki taper. Kunci murah dan tersedia dengan mudah untuk digunakan. Salah satu yang paling mudah dipasang, tetapi perlu dipegang dengan sekelompok baut ke hub. Ini karena getaran atau arah rotasi terbalik sering mendorong keluar kunci.
Kunci secara umum dipasang erat di dasar shaft saluran kunci dan sisi keyed joint. Mereka menyisakan ruang di atas hub saluran kunci.
Sebuah gib head sunk key berbentuk persegi panjang atau persegi dengan taper pada permukaan atas untuk mendapatkan fit yang erat. Digunakan sehingga lebih mudah untuk dilepaskan.
Sebuah feather key memiliki tiga jenis; double-headed, peg feather, dan feather key. Mereka dipasang pada shaft atau hub untuk menyebabkan gerakan aksial relatif. Jadi, memungkinkan transmisi daya antara shaft dan hub dengan sisi sejajar berhadapan. Jadi memungkinkan untuk meluncur.
Sebuah woodruff key adalah cakram setengah lingkaran yang pas di dalam recess lingkaran shaft yang hanya dapat dipesan oleh woodruff saluran kunci cutter. Hampir selalu digunakan pada mesin bubut dan beberapa shaft mobil dari ¼” hingga 2½” (6mm hingga 60mm) diameter. Kekuatan yang ditawarkan woodruff key sangat berbeda dari kunci paralel panjang, ini berarti mereka tidak dapat menahan beban yang sama.
Saddle keys:
Tidak seperti sunk keys, saddle keys tidak tenggelam ke dalam shaft tetapi malah, tenggelam ke dalam hub hanya. Mereka duduk pada datar atau lingkaran shaft, sementara transmisi daya dicapai melalui gesekan di antara shaft dan kunci. Saddle keys dibagi menjadi dua; flat saddle dan hollow saddle keys. Digunakan hanya untuk beban ringan untuk menghindari geser di sepanjang shaft.
Jenis flat saddle key menyempit di atas dan datar di bawah karena pas di dalam tapered hub saluran kunci mendorong ke bawah pada wajah datar shaft.
Sebuah hollow saddle key menyempit di atas dan lengkung di tepi bawah. Kunci pas di dalam tapered hub saluran kunci dan dorong ke bawah pada permukaan lingkaran lengkung shaft.
Tangent keys:
Jenis kunci ini terkadang disebut tangential keys. Mereka dipasang sebagai pasangan pada sudut siku-siku di mana setiap kunci menahan torsi dalam satu arah saja. Sering digunakan pada shaft berat beban besar.
Round/circular keys
Round keys lingkaran dalam penampang, dimasukkan ke dalam lubang yang sebagian dibor di dalam shaft dan hub. Jenis kunci ini mudah diproduksi karena saluran kunci dapat dibor atau di-ream setelah bagian yang berpasangan dirakit. Round keys cocok untuk drive daya rendah.
Prinsip Kerja
Kerja kunci dan saluran kunci kurang kompleks dan dapat dengan mudah dipahami. Karena ada berbagai jenis kunci dan saluran kunci, kerja beberapa jenis akan sepenuhnya berbeda. Nah, video di bawah akan mengajarkan Anda cara kerja mekanisme keyed joint yang umum.
Tonton video di bawah:
Keuntungan dan Kerugian Kunci dan Saluran Kunci (keyed joints)
Keuntungan:
Berikut adalah keuntungan shaft keyed joints dalam berbagai aplikasi:
- Biaya produksi mereka sangat rendah.
- Menawarkan transmisi torsi sedang hingga tinggi.
- Mudah dipasang dan dilepas.
- Dapat digunakan kembali atau dipasang pada komponen lain dengan jenis yang sama.
- Ini adalah metode standar (ISO, BS, DIN, & ANSI).
Kerugian:
Beberapa keterbatalan masih terjadi meskipun manfaat keyed joints. Berikut adalah kerugian keyed joints dalam berbagai aplikasi:
- Tidak dapat digunakan untuk beban dan getaran arah berubah.
- Keyed joint yang terlalu aman mungkin sulit dibongkar.
- Mengakibatkan ketidakseimbangan shaft.
- Memperkenalkan titik stres karena efek notch dan mengurangi kekuatan shaft.
- Pemisahan aksial hub yang mungkin kecuali dikunci oleh komponen tambahan seperti circlip atau set screw.
- Sulit untuk menghitung dan menggabungkan analisis beban dan toleransi stack.
Kesimpulan
Keyed joints adalah salah satu cara mekanis yang hebat untuk transmisi daya. Digunakan sebagian besar pada shaft motor untuk mencapai tujuannya. Dalam artikel ini, kami telah mencakup definisi, fungsi, aplikasi, komponen, jenis, dan kerja kunci dan saluran kunci yang membentuk keyed joint. Kami juga telah melihat keuntungan dan kerugian mereka dalam berbagai aplikasi.
Semoga Anda menikmati pembacaannya, jika ya, mohon komentar pada bagian favorit Anda dari postingan ini. Dan jangan lupa bagikan dengan mahasiswa teknik lain. Terima kasih!
