已看-机械设计第7章-轴类连接件

第7章轴类连接件,7.1键,7.2联轴器,7.1键,作用：实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩，有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。,1.键联接的类型和构造,类型：平键、半圆键、楔键、切向键等。,（1）平键联接,特点：键的两个侧面是工作面，,结构简单、装拆方便、对中性较好。,不能轴向固定零件。,普通平键,普通平键应用最广。,薄型平键与普通平键的主要区别：,键的高度约为普通平键的70%60%，因而传递扭矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受到限制的场合。,如变速箱内的滑移齿轮,导向平键,双勾头滑键,结构特点：两端有勾头，键固定在轮毂上，键短，槽长。,单圆勾头滑键,结构特点：单圆勾头，嵌入轮毂中。,（2）半圆键联接,优点：工艺性好，装配方便。,特别适用于锥形轴端的联接。,因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。,（3）楔键联接,能承受单方向的轴向力。,对中性较差。,键楔紧后，轴和轮毂的配合产生偏心和偏斜。,应用：仅适用于定心精度不高和低转速的场合,在重型机械中常采用切向键-一对楔键组成。,装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生的压力沿切向方向分布，,承载能力很大。,（4）切向键联接,当传递双向扭矩时，需两对切向键分布成120130,键的选择,-根据联接的特点、使用要求和工作条件选定,-按轴径d从标准中查取,-L轮毂长度,选定的键长应符合标准规定的长度系列,导向平键的键长L-按轮毂的长度及其滑动距离而定。,主要失效形式：,-工作面的压溃,-工作面的磨损,2.平键联接的强度计算,普通平键联接的挤压强度条件：,-（7-1）,式中：h-键的高度，,l-键的工作长度，,l=L-b,l=L,p、p-许用挤压应力、许用压力（下页表）,计算依据是磨损，应限制压强：,-（7-2）,见p224例题,若强度不时，可采用双键联接。考虑到载荷分布的不均匀性，校核强度时按1.5个键计算。,双键布置规则：平键：按180布置；,半圆键：同一条母线上；,楔键：夹角成120130,花键联接-多键联接,组成：外花键、内花键,优点：,2)齿槽浅，对轴的削弱、应力集中小;,1)多齿传递载荷，承载能力高;,4)轴上零件与轴的对中性好；导向性好;对动联接很重要,3)可用磨削方法提高加工精度及联接质量。,缺点：齿根仍有应力集中、需专用设备制造，成本高。,类型、特点和应用,应用：定心精度要求高、载荷大、或经常滑移的联接。,-制造容易，应用最广。,-用于高强度联接。,1.矩形花键,轻系列：-承载能力较小，多用于静联接和轻载联接；,按齿高的不同，矩形花键的齿型尺寸在标准中规定了两个系列，,中系列：-用于中等载荷的联接。,定心方式：小径定心-精度高，稳定性好。,2.渐开线花键,有=30，=45两种，对应的齿顶高分别为：,定心方式：齿形定心-具有自动定心作用，受力均匀。,h*=0.5mh*=0.4m,特点：制造工艺性好，制造精度较高，齿根强度高，易于定心。常用于传递大扭矩和大轴径的场合。,2.渐开线花键,有=30，=45两种，对应的齿顶高分别为：,h*=0.5mh*=0.4m,=45的花键工作面高度较小，承载能力较低，多用于载荷较轻，直径较小的静联接。特别适用于薄壁零件的联接。,作用：主要用于将两根轴联接在一起，使它们一起旋转，并传递扭矩，有时也可用作安全装置。,联轴器-机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车时才可将两轴分离；,7.2联轴器,联轴器的分类,无弹性元件联轴器,刚性联轴器,联轴器,套筒联轴器,凸缘联轴器,夹壳联轴器,齿式联轴器,十字滑块联轴器,挠性联轴器,有弹性元件联轴器,滑块联轴器,万向联轴器,滚子链联轴器,弹性套柱销联轴器,弹性柱销联轴器,梅花形弹性联轴器,轮胎式联轴器,膜片联轴器,1.固定式刚性联轴器,（1）套筒联轴器,结构：用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定螺钉来实现轴向固定。,套筒联轴器,型式：,半圆键,普通平键,特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能缓冲减振。,应用：用于载荷较平稳的两轴联接。,（2）凸缘联轴器,结构：把两个带有凸缘半联轴器用键分别与轴相联，然后用螺栓将两个半联轴器联成一体。,普通凸缘联轴器,型式：,有对中榫的凸缘联轴器,普通凸缘联轴器,-靠铰制孔螺栓对中,-靠榫头对中,对中榫,绞制孔螺栓,2.可移动式刚性联轴器,1、十字滑块联轴器,应用：适用于小功率，高转速而无剧烈冲击的场合。,结构：与十字滑块联轴器相似，只是沟槽很宽，中间为不带凸牙的方形滑块，其材料为夹布胶木。,工作特点：由于中间滑块质量小，且有弹性，故允许较高的极限转速。,2、齿式联轴器,功用：能补偿轴不对中和偏斜。,结构：由两个有内齿的外壳和两个有外齿的内套筒组成。外齿做成球形齿顶的腰鼓齿。套筒与轴用键联接，两外壳用螺栓联接。两端密封，空腔内储存润滑油。,优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。,缺点：结构笨重、造价高。,应用：用于重型传动。,3、十字轴式万向联轴器,作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。共轴、有夹角,应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。,单万向联轴器,当1为常数时，2将在一定范围内变化，因而在传动中将产生附加动载荷。,3.弹性联轴器,因装有弹性元件，不仅可补偿两轴间的相对位移，且具有缓冲减振的能力。,它是依靠弹性元件的弹性变形来补偿两轴间的相对位移。,1、弹性套柱销联轴器,结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套的柱销联接两个半联轴器。,圆柱孔,圆锥孔,特点：,制造容易，装拆方便，成本较低。但弹性套易磨损，寿命较短。,适用于联接载荷平稳、需要正反转或起动频繁的传递中小转矩的轴。,2、弹性柱销联轴器,结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。,适用范围：-20t70,特点：动力通过弹性元件传递，缓和冲击、吸收