خار سه گوش نعلی گونه ای از خار است که ضخامت آن بیشتر از خار چشمی‌ها میباشد. این خار اسم‌های متفاوتی مانند خار شفت، خار ستاره ای و خار نعلی. این نوع خار‌ها از جنس فولاد‌های آلیاژی میباشد. یکی از پرکاربرد‌ترین مصارف خار سه گوش استفاده برای انواع شفت میباشد.
| DIN 6799(D1500RA)-1981 | DIN 6799(D1500RA)-2011 | DIN 6799-2017 |
|---|---|---|
-1981/DIN 6799(D1500RA)-1981.jpg) | -2011/DIN 6799(D1500RA)-2011.jpg) |  |
خار نعلی چه کاری می‌کند
خار نعلی — که «خار سه‌گوشی»، «خار E» یا در متون فنی E-Clip نامیده می‌شود — یک قطعه‌ی فنری از جنس فولاد فنر است که در شیاری روی شفت می‌نشیند و حرکت محوری قطعه‌ی مجاور را می‌بندد. وظیفه‌اش نگه‌داشتن است، نه تحمل بار اصلی مکانیزم.
تفاوت اصلی این خار با خار حلقه‌ای در جهت نصب است. خار حلقه‌ای (مثل خانواده‌ی DIN 471) از سر شفت عبور می‌کند و محوری روی شیار می‌نشیند؛ خار نعلی دهانه‌ی بازی دارد که از پهلو روی شیار سوار می‌شود. همین باعث می‌شود در جاهایی کار کند که سر شفت آزاد نیست یا قطعه‌ای مانع عبور محوری خار است — و به همین علت است که در طبقه‌بندی‌های فنی از آن با عنوان «حلقه‌ی مونتاژ شعاعی» یاد می‌شود.
DIN 6799 — استاندارد خار نعلی
خار نعلی در سیستم DIN زیر شماره‌ی DIN 6799 تعریف شده است. نکته‌ای که در سایزبندی این قطعه باعث خطای زیادی می‌شود این است: عدد سایز، قطر ته شیار است، نه قطر شفت.
یعنی وقتی می‌گویید «خار نعلی ۵»، منظورتان شیاری با قطر ۵ میلی‌متر است؛ شفتی که این خار روی آن می‌نشیند قطر بزرگ‌تری دارد. جدول زیر همین را روشن می‌کند — برای هر سایز، محدوده‌ی قطر شفت قابل استفاده هم آمده است.
| سایز (قطر ته شیار) | قطر خارجی خار | ضخامت خار s | قطر شفت — از | قطر شفت — تا |
|---|---|---|---|---|
| 0.8 | 2.25 | 0.2 | 1 | 1.4 |
| 1.2 | 3.25 | 0.3 | 1.4 | 2 |
| 1.5 | 4.25 | 0.4 | 2 | 2.5 |
| 1.9 | 4.8 | 0.5 | 2.5 | 3 |
| 2.3 | 6.3 | 0.6 | 3 | 4 |
| 3.2 | 7.3 | 0.6 | 4 | 5 |
| 4 | 9.3 | 0.7 | 5 | 7 |
| 5 | 11.3 | 0.7 | 6 | 8 |
| 6 | 12.3 | 0.7 | 7 | 9 |
| 7 | 14.3 | 0.9 | 8 | 11 |
| 8 | 16.3 | 1 | 9 | 12 |
| 9 | 18.8 | 1.1 | 10 | 14 |
| 10 | 20.4 | 1.2 | 11 | 15 |
| 12 | 23.4 | 1.3 | 13 | 18 |
| 15 | 29.4 | 1.5 | 16 | 24 |
| 19 | 37.6 | 1.75 | 20 | 31 |
| 24 | 44.6 | 2 | 25 | 38 |
| 30 | 52.6 | 2.5 | 32 | 42 |
دامنه‌ی سایزهای این استاندارد از ۰٫۸ تا ۳۰ میلی‌متر است. اعداد بالا از داده‌های تأییدشده‌ی کاتالوگ فنی تی‌تی‌بولت استخراج شده‌اند.
شیار: قطعه‌ای که در انبار نیست ولی کیفیت اتصال را تعیین می‌کند
خار نعلی به‌تنهایی معنا ندارد؛ کارکردش حاصل جفت‌شدن آن با شیار است. سه مشخصه‌ی شیار حیاتی است:
- قطر ته شیار — همان عددی که سایز خار را تعیین می‌کند. شیار گشادتر یعنی خار لق می‌نشیند و در ارتعاش بیرون می‌پرد.
- عرض شیار — باید با ضخامت خار بخواند. عرض زیاد یعنی حرکت محوری قطعه‌ی نگه‌داشته‌شده؛ و همین حرکت کوچک، با ضربه‌های تکراری خار را خسته می‌کند.
- شعاع گوشه‌ی ته شیار — گوشه‌ی تیز، نقطه‌ی تمرکز تنش روی شفت است. در شفت‌های دوار و تحت خستگی، شکست از همین‌جا شروع می‌شود.
ظرفیت، ارتعاش و چرخش
خار نعلی برای بار محوری استاتیک و نه‌چندان بزرگ ساخته شده. سه محدودیت را جدی بگیرید:
- بار ضربه‌ای — خار فنر است و ضربه‌ی محوری می‌تواند بازش کند. اگر قطعه‌ای با ضربه به خار می‌کوبد، خار انتخاب درستی نیست و جای آن مهره یا شانه‌ی ماشین‌کاری‌شده است.
- سرعت دورانی بالا — نیروی گریز از مرکز، دهانه‌ی خار را باز می‌کند. در شفت پرسرعت، خار حلقه‌ای بسته (مثل DIN 471) گزینه‌ی مطمئن‌تری است.
- ارتعاش — نشست لق در شیار به‌مرور خار را جابه‌جا می‌کند. در محیط پرارتعاش، رواداری شیار باید تنگ‌تر گرفته شود.
خار نعلی یا خار حلقه‌ای؟
| معیار | خار نعلی (DIN 6799) | خار حلقه‌ای محوری (خانواده DIN 471 / 472) |
|---|---|---|
| جهت نصب | شعاعی — از پهلو | محوری — از سر شفت یا داخل سوراخ |
| نیاز به آزاد بودن سر شفت | ندارد | دارد |
| ابزار نصب | انبردست یا ابزار ساده | انبر خارجمع‌کن مخصوص |
| ظرفیت بار محوری | کمتر | بیشتر |
| دور بالا | مناسب نیست | مناسب‌تر |
| مبنای سایز | قطر ته شیار | قطر شفت یا سوراخ |
| کاربرد شاخص | مکانیزم سبک، لوازم خانگی، شفت کوچک | یاتاقان، چرخ‌دنده، مجموعه‌های باربر |
نصب و جداکردن
- دهانه را بیش از لازم باز نکنید. خار فولاد فنر است؛ اگر بیش از حد باز شود تغییر شکل دائمی می‌گیرد و دیگر نمی‌گیرد. خاری که یک بار باز شده و شل نشسته، باید عوض شود نه دوباره فشرده شود.
- نشست کامل را چشمی چک کنید. خار باید تا انتها در شیار بنشیند و هر سه بازوی داخلی‌اش ته شیار را لمس کند. نیم‌نشسته یعنی خار در اولین لرزش بیرون می‌آید.
- خار استفاده‌شده را دور بیندازید. این قطعه ارزان‌ترین جزء مجموعه است و گران‌ترین خرابی را می‌تواند بسازد؛ صرفه‌جویی روی آن منطقی نیست.
- جنس را با محیط هماهنگ کنید. فولاد فنر با پوشش برای محیط خشک، و استنلس فنری برای محیط مرطوب. خار فولادی زنگ‌زده هم ظرفیتش را از دست می‌دهد و هم شیار شفت را خراب می‌کند.
راهنمای سفارش
- سایز خار — یعنی قطر ته شیار، نه قطر شفت. اگر فقط قطر شفت را می‌دانید، آن را بنویسید تا سایز درست از جدول انتخاب شود.
- شماره استاندارد — DIN 6799 برای خار نعلی؛ اگر خار حلقه‌ای می‌خواهید، DIN 471 یا DIN 472 را مشخص کنید.
- جنس — فولاد فنر یا استنلس فنری.
- پوشش — فسفاته، روی یا بدون پوشش.
- مقدار — این قطعه معمولاً در بسته‌های تعدادی عرضه می‌شود.
برای استعلام موجودی و قیمت با کارشناسان تی‌تی‌بولت تماس بگیرید.
جنس و عملیات حرارتی
خار نعلی از فولاد فنر ساخته می‌شود، چون کارکردش تمامش به خاصیت فنری وابسته است: باید باز شود، روی شیار بنشیند و دوباره جمع شود و در همان حالت بماند. اگر جنس سختی لازم را نداشته باشد، خار پس از نصب کمی باز می‌ماند و نگه‌داشتنش ضعیف است؛ اگر بیش از حد سخت باشد، هنگام بازکردن می‌شکند.
- فولاد فنر با پوشش فسفاته — حالت متداول و اقتصادی برای محیط داخلی و روغنی.
- فولاد فنر با پوشش روی — مقاومت خوردگی بهتر در محیط نمناک.
- استنلس فنری — برای محیط مرطوب، صنایع غذایی و جاهایی که زنگ‌زدگی پذیرفته نیست. مقاومت فنری کمی متفاوت است، پس در انتخاب باید به داده‌ی سازنده رجوع کرد.
پنج خطای رایج در طراحی و نصب
- گرفتن سایز از قطر شفت. شایع‌ترین خطا. سایز DIN 6799 قطر ته شیار است؛ سفارش بر اساس قطر شفت، یک یا دو سایز خطا می‌دهد.
- تیز گذاشتن گوشه‌ی ته شیار. در شفت دوار، شکست خستگی از همین گوشه شروع می‌شود. شعاع گوشه بخشی از نقشه است.
- قرار دادن شیار در ناحیه‌ی پرتنش. شیار سطح مقطع را کم می‌کند؛ محلش را مونتاژ تعیین نمی‌کند، تحلیل تنش تعیین می‌کند.
- استفاده در جایی که بار ضربه‌ای است. خار فنر است و ضربه بازش می‌کند. راه‌حل، شانه‌ی ماشین‌کاری‌شده یا مهره است.
- نصف نشاندن خار. هر سه بازوی داخلی باید ته شیار را لمس کند؛ نشست ناقص در اولین ارتعاش آزاد می‌شود.
جمع‌بندی
خار نعلی DIN 6799 قطعه‌ای ارزان با نقشی جدی است: بستن حرکت محوری، در جایی که سر شفت آزاد نیست. دو چیز را از این صفحه نگه دارید: سایز یعنی قطر ته شیار، و کیفیت اتصال بیش از خود خار، به شیار بستگی دارد — قطر، عرض و شعاع گوشه‌ی آن. اگر بار محوری بزرگ، دور بالا یا ضربه در کار است، سراغ خار حلقه‌ی بسته یا راه‌حل ماشین‌کاری‌شده بروید.
سوالات متداول
خار نعلی چه تفاوتی با خار حلقه‌ای دارد؟
جهت نصب. خار نعلی از پهلو و شعاعی روی شیار سوار می‌شود و به آزاد بودن سر شفت نیاز ندارد؛ خار حلقه‌ای محوری از سر شفت عبور می‌کند.
سایز خار نعلی بر چه اساسی است؟
قطر ته شیار. عدد سایز، قطر شفت نیست. برای هر سایز، محدوده‌ی قطر شفت قابل استفاده در استاندارد مشخص شده است.
استاندارد خار نعلی چیست؟
DIN 6799، با دامنه‌ی سایز از ۰٫۸ تا ۳۰ میلی‌متر.
آیا خار نعلی برای شفت پرسرعت مناسب است؟
خیر. نیروی گریز از مرکز دهانه‌ی باز خار را باز می‌کند. در دور بالا خار حلقه‌ای بسته انتخاب مطمئن‌تری است.
خار بازشده را می‌توان دوباره استفاده کرد؟
توصیه نمی‌شود. خار از فولاد فنر است و باز و بسته شدن، خاصیت فنری‌اش را کم می‌کند. این ارزان‌ترین قطعه‌ی مجموعه است و تعویضش صرف دارد.
چرا عرض شیار مهم است؟
چون عرض بیشتر از ضخامت خار، به قطعه اجازه‌ی حرکت محوری کوچکی می‌دهد و همین حرکت تکراری خار را خسته و در نهایت آزاد می‌کند.