大多数人可能都会有一种感觉:有些结构很不错,但是很难实际应用到自己的设计中,最好的办法就是以有实例可以参考,后面遇到类似的结构更容易联想到去使用。下面以一个实例介绍花键的选型设计:
案例:电子类产品大都使用吸塑盘周转物料,相关的自动化设备很多都是吸塑盘上下料,吸塑盘上下料结构就必不可少了。不同大小规格的产品吸塑盘规格比较难做到统一,故要求如下图所示平皮带传送吸塑盘,平皮带间距需要可调。
平皮带间距可调结构使用的是之前提过的伺服电机+正反牙梯形丝杠,使两侧平皮带对中可调节间距,就不过多阐述了。传动轴部分则要求平皮带的传动轮跟随平皮带间距可调,同时又可在任意位置传递动力,可考虑使用花键轴作为传动轴。
花键的特性是:“轴与轴套可延轴向任意滑动,又可同时传递动力”,很符合此处的设计要求,花键分为矩形花键和渐开线花键两大类。矩形花键加工简单,能用磨削方法获得较高的精度,适用于一般机械传动装置。此处仅用于传递吸塑盘,传动力矩不大,且传动精度不高,故选用矩形花键。
渐开线花键的齿廓为渐开线,受载荷时齿上有径向力,能起自定心作用,使各齿受力均匀,强度高,寿命强,多用于载荷大,定心精度要求较高以及尺寸较大的场合。渐开线花键就不过多延伸,有兴趣可以参阅成大先设计手册第二册P5-243页。
接下来就是花键的规格选择计算,同选择平键一样(花键其实就是平键在轴上的圆周阵列),花键页有相应的标准规格,主要分两个系列:轻系列和中系列。由于平皮带长度较长,此处预选择中系列规格中的6*18*22*5规格(具体规格可自行查阅手册P5-252)。