《轴毂联接》PPT课件.ppt

联接分类 1、按运动关系分 静联接：只固定，无相对运动。如螺纹联接、普通平键联接。 动联接：彼此有相对运动。如花键、螺旋传动等。运动副 2、按传载原理分 靠摩擦力：如受拉螺栓、过盈联接。 非摩擦：靠联接零件的相互嵌合传载，如平键。 材料锁合联接：利用附加材料分子间作用，如粘接、焊接。 3、按拆开时是否损坏零件分 可拆联接：如螺纹联接（最广泛的可拆联接）。 不可拆联接：如焊接、铆接等。 第二篇 联接 第五章轴毂联接 5.1键联接 5.2花键联接 5.3销联接 5.4成形联接 键、花键-用于轴和带毂零件联接，主要实 现周向固定、传递周向转矩，有些可实现轴 向固定, 传递轴向载荷。 销-传递少量载荷、固定零件相互位置 、有时作为安全装置。 成形联接-是一种无键联接，轴毂联接 段为非圆形。 5.1.1 键联接 7.1.1 键联接的分类和构造 分类 -平键和半圆键 -斜键 1）普通平键 （2）失效形式： 一、平键联接 压溃主要失效形式 键剪断 （1）工作面：两侧面 工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩 （3）结构形式 圆头：应力集中大 方头：应力集中小，紧定螺钉固定 一圆头一方头：用于轴端处 （4）特点 静联接，周向固定，传递转矩T；不能 承受轴向力及轴向固定。 2）导向平键滑键 当轮毂在工作过程中需在轴上移动时可采 用导向平键或滑键。 动联接，键固定在轴上，毂可沿键移动。 移动距离大时，采用滑键。 承载能力：耐磨性。 导向平键 滑键 动联接，键固定在毂上，一起沿键槽移动。 平键联接的特点 -平键联接不能承受轴向力 -简单、紧凑、可靠、装拆方便、 成本低、不影响轮毂与轴的对 中，因此应用广泛。 -键槽削弱轴强度,应力集中 特性 1）键的摆动适应毂键槽的斜度； 2）侧面为工作面，传T，不能传轴向力； 3）特别适于锥形轴端； 4）对轴削弱大，用于轻载。 2.半圆键 工作面：上下面，两侧面有间隙 靠摩擦和互压传载：T和单向轴向力 方便拆卸：钩头楔键 3.楔键：键的一个工作面为斜面：斜度1:100 工作面：上、下两面 靠互压传载，有一个面必须与轴线共面，双向T需用双键(120)。 4.切向键：两个单面斜楔构成 可传递大转矩，对中不好， 对轴削弱大,用于轴径大于100mm 。 5.1.2平键和半圆键联接的计算 1.平键的选择与强度计算 键联接均有国家标准，设计时可根据使 用要求选择适当的类型和尺寸，再验算 其强度。 1）类型选择： 键的类型主要是根据使用要求、工作状况 、键的特点来进行选择。 主要考虑的因素有： （1）需传递的转矩大小 切向键和平键 楔键和半圆键 （2）定心精度的高低 平键 楔键、切向键 （3）用于静联接还是动联接 普通平键、半圆键、楔键、切向键静联接 导向平键和滑键动联接 （4）是否需要轴向固定 楔键和切向键单向轴性固定 （5）是否安装在轴端 半圆头平键轴端。 2）尺寸选择 由轴径d从标准中选bh 由轮毂宽选键长L（系列值） 由结构确定，而 不是由强度确定。 校核 类型尺寸： （bh）L 普通平键的主要尺寸 3）平键联接强度计算 工作面被压溃（通常为轮毂）（静联接） 工作面过度磨损（动联接） 键剪断（过载才发生） 主要失效形式 由于压溃和磨损是主要失效形式，键的材料要有一定 硬度，键用材料强度不低于600Mpa，常用如45号钢。 强度条件： 静联接： （压溃） 动联接：（耐磨） (圆头平键) (方头平键) (半圆头平键) 4）半圆键联接的强度计算 静联接 主要失效形式为工作面被压溃，只需进行挤压强 度的校核,其强度校核与普通平键联接相同式中参 数的含义也与平键相同 接触高度h应根据键的尺寸从标准中查取，接 触长度l 取键的公称长度L。 强度的方法 若pp，可采用如下措施： （1）键长L，但Lmax=（1.61.8)d，否则 承载不均。 （2）采用双键，按180布置，考虑承载不 均，按1.5个计算。但对轴削弱大。 半圆键采用双键时，不能相隔180, 应位于轴的同一母线上。 布置 例题 在一直径d=70 mm的钢轴上，安装一8 级精度的铸铁直齿圆柱齿轮，用键构成静联 接，轮毂长为100 mm，需传递的转矩 T=1600Nm，载荷平稳，试设计此键联接 解： 1选择键联接的类型 由于8级精度以上的齿轮要求一定的定心精度 ，且为静联接，因此选用普通平键，由于不 是安装在轴端，故选用在键槽中轴向固定较 好的圆头普通平键。 2.选择键联接的尺寸 根据d=70 mm查表得键的截面尺寸为： b=20 mm，h=12 mm。由轮毂长度并 参照键的长度系列，取键长约小于轮毂 长度，L=90 mm 3.校核键联接的强度 由7.1表中查得铸铁轮毂键槽的许用挤压应力 p=7080MPa，取其平均值p=75MPa。键 的接触长度l=L-b=70mm，轮毂与键的接触高 度h=0.5h=6mm,由式7.1得 可见联接的挤压强度不够，考虑相差较大，改用 双键，相隔180布置，双键的工作长度 l=1.570 =105mm。由式7.1得 组成：内花键、外花键 5.2 花键联接 1. 花键联接的分类： 齿形 矩形花键 渐开线花键 细齿渐开线花键： 用于载荷很轻或薄壁零件 定心方式： 矩形小径d定心； 其它 定心 方式 (a) 大径D定心 (b)宽度B定心 图5.9其他定心方式的花键联接 渐开线齿形定心； 渐开线花键 7.2.2 花键联接的计算 失效形式:静联接为齿面的压溃和动联接为磨损 静联接 动联接 强度计算： 各齿载荷分布不均系数 齿数 平均直径 键齿接触高度 键齿接触长度 特性： （1）齿对称布置，受载均匀； （2）齿浅，应力集中； （3）承载； （4）定心好； （5）可用于“动”、“静”； （6）渐开线较矩形根部， 承载， 定心精度高，宜用于 载荷大、尺寸大场合。 各齿载荷分布不均系数 齿数 平均直径 键齿接触高度 键齿接触长度 矩形：h=0.5(D-d)-2C C-齿顶倒圆半径 dm=0.5(d+D) 渐开线：=30 h=m =45 h=0.8m m-模数 dm=di di-分度圆直径 总结键的设计： 1、普通平键： 2、导向平键和滑键： 3.半圆键 4.楔键和切向键 5、花键： 齿形 矩形花键 渐开线花键 细齿渐开线花键： 5.3 销联接 -传递不大的载荷安全装置装配时辅助零件 种类-圆柱销圆锥销内螺纹圆锥销螺尾圆 锥销开尾圆锥销槽销弹性圆柱销 失效形式-挤压剪断 用作联接的销的设计：根据联接的构造和工作 要求来选择销的类型、材料和尺寸，再作适当 的强度验算。 开尾圆锥销在联接时的 防松效果好，适用于有冲击 、振动的场合的联接。 圆柱销靠过盈配合固 定在销孔中，经多次装拆 会降低定位精度和可靠性 。 圆锥销具有1:50的 锥度，安装方便，定位 精度高。 端部带螺纹的圆 锥销可用于盲孔或拆 卸困难的场合； 槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽 ，将槽销打入销孔后，由于材料的弹性使销 挤压在销孔中，不易松脱，因而能承受振动 和变载荷。 销轴用于两零件 的铰接处，构成铰链 联接。销轴通常用于 开口销锁定，工作可 靠，装拆方便。 联接销：用于联接，可传递不大的载荷 安全销：安全装置中的过载剪断元件 定位销：确定相对位置 根据用途不同可分为： 特点：无应力集 中；定心好；承 载能力强；加工 困难。 非圆截面轴 与毂孔组合 成形联接为 7.4