轴和轴毂连接设计

1、机械设计机械设计6- -1 概概 述述一、轴的功用一、轴的功用 支撑回转零件支撑回转零件 传递运动和转矩传递运动和转矩二、轴的类型二、轴的类型 心心 轴轴 只承受弯矩只承受弯矩 传动轴传动轴 只承受转矩只承受转矩 转转 轴轴 既受弯矩、又受转矩既受弯矩、又受转矩按受载按受载 直直 轴轴 曲曲 轴轴按轴心线按轴心线 挠性钢丝轴挠性钢丝轴其其 他他转动心轴转动心轴固定心轴固定心轴机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计概述轴和轴毂连接设计概述机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计概述轴和轴毂连接设计概述机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计概述轴和轴毂连接设计概述机械设计机械

2、设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计概述轴和轴毂连接设计概述机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计概述轴和轴毂连接设计概述机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计概述轴和轴毂连接设计概述机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计概述轴和轴毂连接设计概述机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计概述轴和轴毂连接设计概述机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计2、强度问题、强度问题 防止轴发生疲劳断裂或塑性变形防止轴发生疲劳断裂或塑性变形3、刚度问题、刚度问题 防止轴发生过大的弹性变形防止轴发生过大的弹性变形4、振动稳定性问题、振动稳定性问

3、题 防止轴系发生共振防止轴系发生共振三、轴设计时所要解决的问题三、轴设计时所要解决的问题1、结构问题、结构问题 确定轴的形状和尺寸确定轴的形状和尺寸6- -2 轴的结构设计轴的结构设计轴颈轴颈 与轴承相配的与轴承相配的部分；部分；轴头轴头 与与轮毂轮毂相配的相配的部分；部分；轴身轴身 连接轴颈与轴连接轴颈与轴头的部分；头的部分；轴颈轴颈 轴头轴头 轴身轴身 轮毂轮毂机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计轴的结构应满足的基本要求：轴的结构应满足的基本要求：加工工艺性要好加工工艺性要好, ,材料省、重量轻材料省、重量轻便于轴上零件装拆便于轴上零件装拆轴上零件

4、要有准确的定位轴上零件要有准确的定位轴上零件要有可靠的固定轴上零件要有可靠的固定尽量减小应力集中尽量减小应力集中光轴光轴 等强度轴等强度轴 阶梯轴阶梯轴 d机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计倒角倒角 加工方法不同，轴的结构也可能不同加工方法不同，轴的结构也可能不同 装拆应方便：装拆应方便： 轴的直径应圆整成标准值。轴的直径应圆整成标准值。加工螺纹应加工螺纹应有退刀槽有退刀槽 键槽靠近零键槽靠近零件装入端件装入端 轴上键槽应处于同一加工方向，且宽度尽可能相等。轴上键槽应处于同一加工方向，且宽度尽可能相等。 r倒角、倒角、导向锥面导向锥面； 砂轮越程槽砂

5、轮越程槽 机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计定位定位 使轴上零件处于正确的工作位置；使轴上零件处于正确的工作位置；轴肩或轴环轴肩或轴环固定固定 使轴上零件牢固地保持这一位置，使轴上零件牢固地保持这一位置，防止轴上零件工作时发生轴向蹿动。防止轴上零件工作时发生轴向蹿动。常用的轴向定位和固定方法：常用的轴向定位和固定方法：定位轴肩：定位轴肩：非定位轴肩非定位轴肩：为保证定位准确，为保证定位准确， C 或或 R r 轴环宽度一般取：轴环宽度一般取：b 1.4 h 圆整成整数圆整成整数 轴过渡圆角半径轴过渡圆角半径轴径轴径h12 mm，作用是便于轴上零件的装

6、拆，作用是便于轴上零件的装拆h( (0.070.1) )d机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计套套 筒筒轴端挡圈轴端挡圈弹性挡圈弹性挡圈圆圆 螺螺 母母锥锥 面面对轴上零件起固定作用。对轴上零件起固定作用。常用于近距离的两个零件间的固定。常用于近距离的两个零件间的固定。用于轴上两零件距离较远时，或轴端。用于轴上两零件距离较远时，或轴端。需切制螺纹，削弱了轴的强度。需切制螺纹，削弱了轴的强度。需切环槽，削弱了轴的强度。需切环槽，削弱了轴的强度。承受不大的轴向力。承受不大的轴向力。用于固定轴端零件，能承受较大的轴向力。用于固定轴端零件，能承受较大的轴向力。

7、常与轴端挡圈配合使用。常与轴端挡圈配合使用。注意：注意：采用这些方法固定轴采用这些方法固定轴上零件时，为保证固上零件时，为保证固定可靠，定可靠，应使：应使：轴头长度比轮轴头长度比轮毂宽度短毂宽度短23 mm，即：即：lB - - (23)紧定螺钉紧定螺钉机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计键键 连连 接接目的目的 防止轴上零件与轴发生相对转动，以传递转矩。防止轴上零件与轴发生相对转动，以传递转矩。常用的周向固定方法常用的周向固定方法：花键连接花键连接成形连接成形连接过盈配合过盈配合轴毂连接轴毂连接机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴

8、和轴毂连接设计结构设计键连接键连接平平 键键半圆键半圆键楔楔 键键 普通平键普通平键导向平键导向平键（短距离短距离）滑滑 键键（长距离长距离 ）动连接动连接静连接静连接切向键切向键普通平键类型：普通平键类型：A型（圆头）型（圆头）B型（方头）型（方头）C型（半圆头）型（半圆头）特点：特点： 工作面为两侧面，定心性好，装拆方便工作面为两侧面，定心性好，装拆方便机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计轴上键槽加工轴上键槽加工适合适合A 型键型键或或 B 型键型键适合适合C型键型键用于轴端用于轴端适合适合 B 型键型键B型键型键B型键型键孔内键槽加工孔内键槽加工

9、插刀插刀 或或 拉刀拉刀机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计导向平键：导向平键：用螺钉将键固定于键槽中，用螺钉将键固定于键槽中，用于轴向滑移量不大的场合，用于轴向滑移量不大的场合，如齿轮变速箱。如齿轮变速箱。滑键：滑键：与轮毂一起沿键槽做轴向滑与轮毂一起沿键槽做轴向滑移，用于滑移量大的场合。移，用于滑移量大的场合。半圆键：半圆键：两侧面工作，键槽深，对轴两侧面工作，键槽深，对轴强度削弱大，用于轻载。强度削弱大，用于轻载。机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计楔键：楔键：顶面有斜度（顶面有斜度（1: :100），）

10、，顶面和底面为工作面；靠顶面和底面为工作面；靠摩擦力传动；轴向敲入，摩擦力传动；轴向敲入，对中性差。对中性差。切向键：切向键：两个楔键组合而成，两个楔键组合而成，工作面的受力沿切向作用，工作面的受力沿切向作用，承载能力强。承载能力强。一组切向键只传递单向转矩，一组切向键只传递单向转矩，两组切向键可传递双向转矩。两组切向键可传递双向转矩。机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计花键连接花键连接矩形花键矩形花键渐开线花键渐开线花键多对键齿同时传递载荷，承多对键齿同时传递载荷，承载能力强，对中性好。载能力强，对中性好。既可用于静连接，又可用于既可用于静连接，又可

11、用于动连接。动连接。非圆截面的轴与相应的轮非圆截面的轴与相应的轮毂孔组成的连接。毂孔组成的连接。无键连接形式，应力集中小，无键连接形式，应力集中小，强度高，但加工困难。强度高，但加工困难。机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计利用孔、轴之间的过盈量实现连接，也是无键连接。利用孔、轴之间的过盈量实现连接，也是无键连接。机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计减小应力集中减小应力集中截面变化不要过大截面变化不要过大；适当加大过渡圆角半径。；适当加大过渡圆角半径。或采用：或采用：凹切圆角凹切圆角过渡肩环过渡肩环减载槽减载槽

12、改善轴的受力状况改善轴的受力状况改变轴上零件的结构或布置，使轴的受载减小。改变轴上零件的结构或布置，使轴的受载减小。机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计结构设计轴和轴毂连接设计结构设计轴的结构设计示例轴的结构设计示例问题：问题：滚动轴承和套筒是否需要滚动轴承和套筒是否需要用键作周向固定？用键作周向固定？斜齿轮轴系装配斜齿轮轴系装配锥齿轮轴系装配锥齿轮轴系装配机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算6- -3 轴的强度计算轴的强度计算应力分析：应力分析：弯曲应力弯曲应力b 扭剪应力扭剪应力T 对称循环变应力；对称循环变应力； 循环特征根据实际循环特

13、征根据实际TF anmaxmin对称循环变应力对称循环变应力（或或）btO轴单向、平稳转动：轴单向、平稳转动： 振动、频繁启动或情况不明：振动、频繁启动或情况不明：轴经常双向运转：轴经常双向运转：Tb情况而定情况而定TtO机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算计算方法：计算方法： 按扭转强度计算按扭转强度计算 按弯扭合成强度计算按弯扭合成强度计算 安全系数法计算安全系数法计算一般的轴一般的轴TTWT 16/10955033dnP 扭剪应力：扭剪应力：重要的轴重要的轴ndP332 . 0109550 T 强度计算的主要目的强度计算的主要目的 防止疲劳断裂防

14、止疲劳断裂常见失效形式：常见失效形式：疲劳断裂、塑性变形、过大的弹性变形。疲劳断裂、塑性变形、过大的弹性变形。TTd机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算对于转轴，扭转强度公式一般用来对于转轴，扭转强度公式一般用来，扭转强度设计式扭转强度设计式: 33T32 . 0109550nPd mm3nPC 令其为系数令其为系数 C系数系数 C 与轴的材料和承载情况有关，与轴的材料和承载情况有关，查表查表6- -3。只受转矩或弯矩相对转矩较小时，只受转矩或弯矩相对转矩较小时，C 取小值。取小值。若该轴段同一剖面上有一个键槽，若该轴段同一剖面上有一个键槽，d 值增大

15、值增大5% ,弯矩较大时，弯矩较大时，C 取大值。取大值。计算出的计算出的 d 作为作为 。注意：注意：有有两个键槽两个键槽，增大，增大10% 。危险截面的轴径危险截面的轴径机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算既考虑弯矩又考虑转矩，比前法精确。既考虑弯矩又考虑转矩，比前法精确。轴的支反力作用点、外载荷的大小及位置。轴的支反力作用点、外载荷的大小及位置。弯、扭联合作用时，采用第三强度理论弯、扭联合作用时，采用第三强度理论2T2bca4 则轴危险截面上的当量应力：则轴危险截面上的当量应力：对于直径为对于直径为 d 的实心轴：的实心轴：WM b 16/3TT

16、dTWT 32/3dM 31 . 0 dM 32 . 0 dT WT2 2224 WTWMWTM22 d机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算WTM22ca)( 由于由于 b 与与 T 的循环特征可能不同，故对强度影响程度不同，的循环特征可能不同，故对强度影响程度不同，则强度条件为：则强度条件为：3ca1 . 0 dM 22ca)( TMM 折合系数折合系数的取值：的取值： 对于不变的转矩，对于不变的转矩， T 看成静应力：看成静应力：3 . 0b1b1 频繁启动、振动或情况不明，频繁启动、振动或情况不明，6 . 0b0b1 经常双向运转，经常双向运转，

17、 T 看成对称循环：看成对称循环：1b1b1 对称循环变对称循环变应力下的许应力下的许用弯曲应力用弯曲应力 T 看成脉动循环：看成脉动循环：WTM22ca b1 需引进折合系数需引进折合系数将将 T 折合成对称循环变应力。折合成对称循环变应力。机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算设计式：设计式： mm1 . 03b1ca Md所计算危险截面若有键槽，则将轴径加大，方法同前。所计算危险截面若有键槽，则将轴径加大，方法同前。对于心轴：对于心轴：T 0， McaM22ca)( TMM 危险截面轴径危险截面轴径- -1b 根据轴的材料查表根据轴的材料查表 6-

18、 -4； 对轴作受力分析，求出危险截面对轴作受力分析，求出危险截面的的 、 机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算一般的轴用前述方法已足够精确。一般的轴用前述方法已足够精确。重要的轴需用安全系数法进行校核。重要的轴需用安全系数法进行校核。目的目的 防止疲劳断裂防止疲劳断裂 截面变化处、过盈配合处、键槽、横孔；截面变化处、过盈配合处、键槽、横孔； 表面粗糙易产生初始裂纹；表面粗糙易产生初始裂纹； 零件的截面尺寸越大，隐含的缺陷越多。零件的截面尺寸越大，隐含的缺陷越多。还要考虑影响疲劳强度的其他因素：还要考虑影响疲劳强度的其他因素：除了考虑材料性能、应力大小

19、等因素对轴强度的影响外，除了考虑材料性能、应力大小等因素对轴强度的影响外，如第二章所述，引进应力集中系数如第二章所述，引进应力集中系数 、表面状态系表面状态系数数、绝对尺寸系数、绝对尺寸系数 来考虑。来考虑。机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算复合变应力作用下，安全系数及强度条件：复合变应力作用下，安全系数及强度条件：( (见第二章见第二章) )22caSSSSSS maD1)( KSmaD1)( KS0012 0012 D)(kK D)(kK 弯曲应力弯曲应力 计算安全系数计算安全系数0.10.2许用安全系数许用安全系数查表查表 6- -5 扭剪应力

20、扭剪应力 计算安全系数计算安全系数0.050.1- -1、- -1 轴材料轴材料的疲劳极限，查表的疲劳极限，查表 6- -1查附表查附表 1附表附表 7机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算maD1)( KSmaD1)( KSWM bmaxa 0m TTmaxaWT 0m WM222bmaxma TTmaxma222WT 机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算(K)D 、(K)D 应力较大且有应力集中源处。应力较大且有应力集中源处。安全系数不满足要求时：安全系数不满足要求时：降低应力集中、表面强化、增大轴径、改选材

21、料等降低应力集中、表面强化、增大轴径、改选材料等如轴肩如轴肩 A 处：处：截面变化、键槽、截面变化、键槽、过盈配合等过盈配合等k、k可查得多个值可查得多个值机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计强度计算轴和轴毂连接设计强度计算02020000SSSSSS 计算安全系数计算安全系数maxs0 S 弯曲应力弯曲应力 计算安全系数计算安全系数maxs0 Ss、s 材料的抗弯、抗扭屈服极限材料的抗弯、抗扭屈服极限max、max 尖峰载荷作用时的弯曲、扭剪应力尖峰载荷作用时的弯曲、扭剪应力 许用安全系数许用安全系数查表查表 6- -6 扭剪应力扭剪应力 计算安全系数计算安全系数机械设计机械设计第

22、六章第六章 轴和轴毂连接设计设计方法轴和轴毂连接设计设计方法6- -4 轴设计的一般步骤和方法轴设计的一般步骤和方法1、选择材料，根据功率、选择材料，根据功率 P 和转速和转速 n ，用，用扭转强度公式初算受扭段的最小直径扭转强度公式初算受扭段的最小直径dmin 2、根据初算轴径，进行轴的结构设计、根据初算轴径，进行轴的结构设计3、按弯、扭合成强度、按弯、扭合成强度( (一般轴一般轴) )或安全系或安全系数法数法( (重要轴重要轴) )校核轴的危险截面校核轴的危险截面N目的防止过大的弹性变形目的防止过大的弹性变形刚度条件：刚度条件：y y 机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计设计方法

23、轴和轴毂连接设计设计方法将将 dmin 圆整成标准直径（查圆整成标准直径（查机械设计课程设计机械设计课程设计）受扭段受扭段受扭段最小受扭段最小直径直径 dminmm05. 13min nPCd（有一个键槽，（有一个键槽，dmin增大增大5）机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计设计方法轴和轴毂连接设计设计方法危险截面：危险截面：2V2HMMM 画出空间受力图，求出支反力；画出空间受力图，求出支反力； 作铅垂面受力图和水平面受力图；作铅垂面受力图和水平面受力图； 作铅垂面和水平面弯矩图作铅垂面和水平面弯矩图MV和和MH ； 求合成弯矩：求合成弯矩：22ca)( TMM 作出转矩图；作出转

24、矩图； 按弯、扭合成强度条件校核：按弯、扭合成强度条件校核： b1caca WM 求危险截面的当量弯矩：求危险截面的当量弯矩： 或按安全系数法校核：或按安全系数法校核： SS ca注意各分力注意各分力方向的判断方向的判断不要忽视不要忽视Fa产生的弯矩产生的弯矩注意弯矩突注意弯矩突变的方向变的方向注意该截面注意该截面的转矩的转矩机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例解：解：1、选择轴的材料、选择轴的材料电动机电动机本例中等功率，转速不高，故选本例中等功率，转速不高，故选45钢，调质钢，调质查表查表6- -1得，得，B650 MPa， s360 MPa， -

25、 -1300MPa， - -1155 MPa，- -1b60MPa。2、按扭转强度初算最小轴径、按扭转强度初算最小轴径查查表表6- -3，因弯矩较大，取，因弯矩较大，取C118。3minnPCd 有单键槽，增大有单键槽，增大505. 1 mm4 .3405. 1700151183 机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例3、进行轴的结构设计、进行轴的结构设计装配方案：小齿轮从左端装入。装配方案：小齿轮从左端装入。确定各轴段直径：由确定各轴段直径：由入手，考虑轴上零件装拆入手，考虑轴上零件装拆机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接

26、设计综合示例1015mm35mm机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例mm82.136229cos/275cos/01n zmdN.mm2046437001510955010955033 nPTN299182 dTFN1103229cos20tan2991costan00ntr FFN493229tan2991tan0ta FF电动机电动机机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例1395 .692/5 .233raQVA FdFFRN3818 VArQVBRFFR N915381811031

27、800 N14962/29912/tHBHA FRR不要忽视不要忽视Fa引起的弯矩引起的弯矩“”号表示与号表示与假设方向相反假设方向相反1395 .6911032/82.1364935 .2331800 机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例)5 .695 .94(5 .69QVAVa FRMN.mm29849 N.mm635935 .69VBVa RMN.mm1701005 .94QVA FMN.mm1039725 .69HAHa RM注意弯矩突注意弯矩突变的方向变的方向机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例22

28、a)a(ca)( TMM 2V2HMMM 2Va2Haa)(MMM N.mm1081722984910397222a M2Va2Haa)(MMM N.mm1218786359310397222a MMcaAMca(a)Mca(a)22ca)( TMM N.mm163638 22a)a(ca)( TMM aM N.mm209786)(22AcaA TMM121878 注意该截注意该截面的转矩面的转矩右侧右侧 T=0左侧左侧 T=204643N.mm机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例McaAMca(a)Mca(a)危险截面：危险截面： b1caca WM

29、MPa23451 . 02097861 . 0333caAca dM MPa60b1 有键槽时有键槽时, ,查附表查附表 8强度满足要求。强度满足要求。机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例危险截面危险截面：以以22caSSSSSS maD1)( KSmaD1)( KS机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例maD1)( KSmaD1)( KSWM ba 331 . 0 dM 3451 . 0119050 MPa13 0m Ta2WT 332 . 02dT 3452 . 02204643 MPa6 . 5 MPa6

30、. 5am N.mm119050 M机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例 D)(kK D)(kK 5 .224550 rdD044.0452 dr机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计综合示例轴和轴毂连接设计综合示例22caSSSSSS maD1)( KSmaD1)( KS0.2,0.1 4 .392.084.0625.2)(D kK63.292.078.089.1)(D kK79. 602 . 0134 . 3300 S14.106 . 51 . 06 . 563. 2155 S64. 514.1079. 614.1079. 622ca S机

31、械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计轴毂连接轴和轴毂连接设计轴毂连接6- -5 轴毂连接设计轴毂连接设计设计时先选择类型、尺寸，再进行校核计算设计时先选择类型、尺寸，再进行校核计算类型选择类型选择静连接静连接 普通平键、半圆键、楔键、花键普通平键、半圆键、楔键、花键动连接动连接 导向平键、滑键、花键导向平键、滑键、花键尺寸选择尺寸选择根据轴径根据轴径 d 查标准查标准( (GB1095) )，确定键宽确定键宽 b、键高、键高 h根据轮毂宽度或工作行程，根据轮毂宽度或工作行程，确定键长确定键长 L（标准值）（标准值）对于普通平键对于普通平键，L轮毂宽度轮毂宽度Bd机械设计机械设计第六章第

32、六章 轴和轴毂连接设计轴毂连接轴和轴毂连接设计轴毂连接平键连接的失效形式：平键连接的失效形式：1）工作面压溃）工作面压溃静连接静连接( (普通平键普通平键) )2）工作面磨损）工作面磨损动连接动连接( (导键或滑键导键或滑键) )每个工作面的受力：每个工作面的受力：dTP2 挤压应力：挤压应力：klP p l 键的工作长度：键的工作长度：hldTlhP4)2/( 平键连接的校核计算：平键连接的校核计算：对于对于 A 型键型键 l = L b ；对于对于 B 型键型键 l = L ； 对于对于 C 型键型键 l = L- - b/2机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计轴毂连接轴和轴毂连

33、接设计轴毂连接强度条件：强度条件：防止压溃防止压溃MPa4pp hldT防止磨损防止磨损MPa4phldTp 查表查表 6- -8选择平键选择平键连接类型连接类型按静或动连按静或动连接校核计算接校核计算设计步骤设计步骤根据轴径、毂宽查根据轴径、毂宽查标准确定键的尺寸标准确定键的尺寸设计时注意：设计时注意：对于普通平键，要确定具体类型，对于普通平键，要确定具体类型，A？B？还是？还是 C 型？以便决定型？以便决定 l机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计轴毂连接轴和轴毂连接设计轴毂连接取决于强度较弱的那种材料取决于强度较弱的那种材料 增大键长增大键长许用应力许用应力p、p强度不够时强度不

34、够时不同轴段的键槽应开在同一方位，不同轴段的键槽应开在同一方位，以便加工以便加工 同一截面采用同一截面采用（考虑载荷分布不均，按（考虑载荷分布不均，按1.5个键计算）个键计算）5.14pp hldT机械设计机械设计第六章第六章 轴和轴毂连接设计小结轴和轴毂连接设计小结轴的分类轴的分类按轴心线：按轴心线：直轴直轴、曲轴、曲轴按按 受受 载：载：心轴心轴( (弯距弯距) )、传动轴、传动轴( (转矩转矩) )、转轴、转轴( (弯、转弯、转) )轴的结构设计（阶梯轴）轴的结构设计（阶梯轴）目的：目的：合理确定各轴段的直径和长度合理确定各轴段的直径和长度影响结构的要素：影响结构的要素：轴上零件的定位和固定方法；装配方轴上零件的定位和固定方法；装配方法；轴的加工方法；载荷的大小及位置；强度要求等法；轴的加工方法；载荷的大小及位置；强度要求等定位和固定方法：定位和固定方法：轴肩、套筒、圆螺母、弹性挡圈、轴轴肩、套筒、圆螺母、弹性挡圈、轴端挡圈、锥面等；注意各种固定件的特点和应用场合端挡圈、锥面等；注意各种固定件的特点和应用场合几个具体问题：几个具体问题：有配合处