第十五章 轴毂连接

1、第十五章第十五章 轴轴 毂毂 连连 接接常见类型：常见类型：键连接键连接花键连接花键连接过盈配合连接过盈配合连接销连接销连接胀套连接胀套连接成型连接成型连接一、键连接的主要类型和工作原理一、键连接的主要类型和工作原理 1、 平 键 普 通 平 键 导 向 平 键 滑 动 平 键 连接定心性好，装拆方便，能承受冲击或变载荷。 2、 半 圆 键 3、 楔 键 轴轴 毂毂 连连 接接 4、 切 向 键 第一节第一节 键键 连连 接接普普 通通 平平 键键A 型型C 型型B 型型轴轴 毂毂 连连 接接导导 向向 平平 键键轴轴 毂毂 连连 接接滑滑 动动 平平 键键轴轴 毂毂 连连 接接半半 圆圆 键

2、键特点：键能在轴槽中绕槽底圆弧曲率中 心摆动，工艺性好，装配方便。 但键槽较深，对轴的削弱较大。轴轴 毂毂 连连 接接楔楔 键键特点：可轴向固定零件，传递单向轴向力；但轴上零件与轴的配合会产生偏心与偏斜。轴轴 毂毂 连连 接接设计步骤： 1.根据工作条件和使用要求选定键的类型；2.根据轴的直径查标准确定键的横截面尺寸；3.根据轮毂长度确定键的长度；4.在确定了结构和尺寸之后还需校核连接的强度。轴轴 毂毂 连连 接接二二 、键连接的强度校核计算、键连接的强度校核计算1、平键连接的受力和失效形式失效形式：静连接常为较弱零件工作面的压溃；动连接常为较弱零件工作面的磨损；2、平键连接的强度校核 挤压强

3、度：（静连接）ppdlkT2 耐磨性计算：（动连接）2pdlkTp 轴轴 毂毂 连连 接接yk优点：齿对称分布，对中性、导向性、载荷分布的均匀性均较好，而且齿数多，接触面积大，承载能力高。缺点：制造比较复杂，成本高。轴轴 毂毂 连连 接接第二节第二节 花花 键键 连连 接接一、花键连接的类型和特点一、花键连接的类型和特点矩矩 形形 花花 键键渐渐 开开 线线 花花 键键轴轴 毂毂 连连 接接轴轴 毂毂 连连 接接二二 、花键连接的强度校核计算、花键连接的强度校核计算 挤压强度：（静连接）pmpzhldT2 耐磨性计算：（动连接）2pzhldTpm 轴轴 毂毂 连连 接接第三节第三节 过过 盈盈

4、 连连 接接一、过盈连接的组成、特点和应用一、过盈连接的组成、特点和应用优点：结构简单、对中性好、承载能力高，不需要附加其他零件，可实现轴毂间的轴向和周向固定。缺点：装配麻烦、拆卸困难。二、过盈联接的特点、应用及装配方法 优点：构造简单、定心性好、承载能力高，在振动下能可靠地工作。缺点：装配困难和对配合尺寸的精度要求较高。 过盈联接主要用于轴与毂、轮圈与轮芯、滚动轴承的装配联接。 圆柱面过盈联接的装配方法主要有：压入法：胀缩法（也称温差法）：会擦伤配合表面。不会擦伤配合表面。过盈联接三、圆柱面过盈联接的设计计算设计这种过盈联接时，被联接件的材料、构造和尺寸一般都已初步确定，联接的载荷也已求得。

5、因此，设计的主要问题是：1）选择具有所需要的承载能力的配合；2）安排合理的结构；3）确定对零件配合表面的工艺要求；4）决定装配方法和提出装配要求等。 选择过盈联接的配合时，既要使联接具有足够的固持力以保证在载荷作用下不发生相对滑动，又要保证到零件在装配应力下不致损坏。 应用实例 此外，还可用液压方法装拆过盈联接，见图15-3。过盈联接主要用以承受轴向力、传递转矩，或者同时承受以上两种载荷。为了保证过盈联接的工作能力，须作以下两方面的分析计算：过盈联接3Fdlp过盈联接 计算配合面间所需产生的压力和产生这个压力所需的最小过盈量； 在选定的标准过盈配合下，校核联接诸零件在最大过盈量时的强度。详细说

6、明1. 所需最小径向压力 pmin 1）只传递轴向力F 时 保证联接不松动，应： 式中：d 配合面直径（mm）；l 配合长度（mm）；P 配合面的径向压力（MPa）； 配合面的摩擦因数，见表61。则dlFpminTddlp2 2）只传递转矩T 时 保证联接不松动，应：过盈联接ldTp2min2则222dTFdlp 3）同时传递轴向力F 和转矩T 时 保证联接不松动，应：dldTFp)/2(22min则2. 所需的最小过盈量 实际过盈量 （m）与接合面上产生的径向压力p（MPa) 之间的关系为：3221110ECECpd过盈联接 式中： d 配合面的公称直径（mm）；E1、E2 分别是被包容件和

7、包容件材料的弹性模量（MPa）；1、2 分别是被包容件和包容件材料的泊松比，见表62。C1、C2 分别是被包容件和包容件的刚性系数。12122121ddddC22222222ddddC32211minmin10ECECdpe 式中： d1、 d2分别是被包容件的内径和包容件的外径（mm）；所需最小实际过盈量 emin（ ）按下式计算： m所需最小理论过盈量 min（ ）为： m压入法装配：)(8 . 021minminzzeRR胀缩法装配：minmine3. 选择标准配合 过盈联接所选标准配合的最小过盈量 应满足：minminmin所选配合的可能最大实际过盈量 emin（ ）为： m压入法装配

8、：)(8 . 021maxmaxzzeRR胀缩法装配：maxmaxe所选配合可能产生的最大径向压力 pemin（ ）按下式计算： PMaminminmaxmaxppee4. 被联接件的强度计算 又厚壁圆筒的应力分析理论可知：在配合面的径向压力作用下，被包容件上产生径向压应力 r1 和周向压应力 t1 ；包容件上产生径向压应力 r2 和周向拉应力 t2 ，见图66。 两被联接件的危险应力皆发生在内表面。被联接件为塑性材料时，按第四强度理论计算其强度；为脆性材料时，按第一强度理论计算强度。1max21222spddd时，按第四强度理论计算其强度；为脆性材料时，按第一强度理论计算强度。过盈联接 在可

9、能的最大径向压力pman作用下，两被联接件的强度条件确定如下：被包容件为塑性材料时：被包容件为脆性材料时：Spdddb1max21222式中：s1 、 b1 分别是被包容件的屈服点 和强度极限（MPa）；S 安全系数，一般 S=23。包容件为塑性材料时：s2max2224423pdddd包容件为脆性材料时：Spddddb2max2224423式中：s2 、b2 分别是包容件的屈服点和强度极限（MPa）；S 安全系数，一般 S=23。过盈联接4. 装拆压力和装配温度 1）采用压入法装配时最大压入力maxidlpF310max0110dtt最大压出力io5 . 13 . 1 (FF） 2）采用胀缩

10、法装配时被包容件的冷却温度320max0210dtt包容件的加热温度式中：t0 装配环境的温度（）； 0最小装配间隙（m）；1 、2 分别是被包容件和包容件材料的线膨胀系数，查表152。第四节 其他连接方法按用途不同，一般分为：定位销、联接销、安全销。 按结构形式不同分为：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。一、销联接 主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可用于轴和轮毂或其他零件的联接。详细说明详细说明销的材料为35、45钢（开口销为低碳钢）。 应用示例 型面联接是用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合以传递运动和转矩的可拆联接，它是无键联接的一种型式。在家用机械、办公机械等中，采用了大量的压铸、注塑零件。要注塑出各种各样的非圆形孔是毫无困难的，故型面联接的应用获得了发展。应用较多的是带切口圆形和正六边形型面。 由