机械工程 第四章 轴毂连接

机械设计第四章轴毂连接轴毂连接的意义毂：轮中心的圆木,周围与车辐的一端相接,中有圆孔,可以插轴轴毂连接主要是实现轴与轴上零件的周向固定并传递转矩，有些还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。轴毂连接的功能主要内容

第一节键连接

第二节花键连接

第三节销连接

第四节过盈连接

第五节型面连接

第六节弹性环连接第一节键连接1.1键连接的类型、特点和应用类型：

平键半圆键楔键切向键1、平键连接工作面：两侧面原理：靠键与键槽侧面的挤压传递转矩轴向承载情况：不能承受轴向力特点：结构简单，拆装方便，对中性好，应用广泛种类：普通平键，薄型平键，导向键和滑键第一节键连接普通平键

用于轴毂间无相对轴向运动的静联接。按端部形状分圆头（A型）、平头（B型）、单圆头（C型）

第一节键连接轴上键槽的加工方法

用盘铣刀

用端铣刀第一节键连接薄型平键

厚度h较小，一般为普通平键的60～70％适用于空心轴、薄壁轮毂或传递小转矩的场合

第一节键连接导向平键与滑键第一节键连接动连接轮毂需作轴向移动导向平键与滑键导向平键第一节键连接用螺钉固定在轴槽中与轮毂的键槽采用间隙配合轮毂的移动距离不宜太大导向平键与滑键滑键第一节键连接键固定在轮毂上，随轮毂移动与轴上键槽采用间隙配合，轴上键槽较长轮毂的移动距离较大2、半圆键连接

半园键联接工作面：两侧面轴向承载情况：不能承受轴向力特点：制造简单，拆装方便;

缺点是轴上键槽较深，对轴削弱较大。

适用于锥形轴端、轻载、短轮毂等场合。原理：靠键与键槽侧面的挤压传递转矩第一节键连接第一节键连接3、楔键连接工作面第一节键连接3、楔键连接用于静连接装配时将键打入槽中主要靠键与键槽之间及轴与轮毂间的摩擦力来传递转矩轴向固定，承受单方向轴向力对中精度要求不高，不能承受冲击振动或变载荷，用于较低速度的场合第一节键连接

圆头方头钩头楔键的类型4、切向键连接原理：靠工作面上的挤压力来传递转矩。工作面：两键沿斜面拼接后楔紧在轴毂间，上下面是工作面，其中一个面在通过轴心线的平面内。轴向承载情况：能轴向固定零件，承受单方向的轴向力特点：用于静连接,适用于大载荷，对中要求不严的场合。一组切向键只能传递单向转矩，传递双向转矩须采用两组切向键。键槽对轴的削弱较大,常用于轴颈大于100mm时第一节键连接2.2键的选择和键连接的强度计算键的材料：键是标准件，一般采用σs≥600MPa的碳钢制造，如45钢。

类型选择1.键的选择尺寸选择根据结构，使用特性及工作条件选择按d选取b×h；按被联接件长度选取L第一节键连接2.平键联接的强度计算（1）普通平键和薄型平键（静联接）对按标准选的平键联接，主要失效形式是工作面的压溃，故进行挤压强度校核计算：可能的失效形式

工作面压溃或键被剪断。第一节键连接许用挤压应力

（2）导向平键、滑键（动联接）A型:l=L－bB型:l=LC型:l=L－b/2许用挤压应力[σp]和许用压强[p]查表4-1。l是工作长度失效形式：工作面磨损。主要进行耐磨性的条件性计算：

第一节键连接当键的强度不够时：在条件允许的情况下适当增大键的长度或改用平头键采用双键，沿周向180度布置，考虑到载荷在两键上分配不均，在强度校核时，只按1.5个键计算第一节键连接3.半圆键联接的强度计算许用切应力[]查表4-1。l为工作长度近似取l≈L。强度不够时，可采用双键，沿轴向布置在一条线上由于键厚b较小，主要失效形式是键被剪断。故进行键的剪切强度校核计算：

第一节键连接4.提高键联接强度的措施

采用双键（注意合理布置）加长轮毂以增加键长L

增大轴径d以增大键截面尺寸b×h第一节键连接由具有多个周向均布键齿和有相应凹槽的毂孔组成的联接第二节花键连接特点：承载能力高，定心性好，导向性好，强度高；专门加工，成本高。内花键外花键一、花键连接的类型、特点和应用1.矩形花键第二节花键连接花键有矩形花键和渐开线花键按齿数和齿高的不同分为轻系列和中系列轻系列承载能力小，多用于静连接和轻载连接；中系列用于中等载荷连接定心方式：大径定心，小径定心，齿侧定心小径定心：外内花键的小径为配合面，磨销加工以提高定心面的精度。定心精度高，定心稳定性好、承载能力较大2.渐开线花键第二节花键连接齿廓为渐开线齿根较厚，应力集中较小，连接强度较高，寿命长齿形自动定心,受载时因齿上有径向分力可实现自动定心，有利于保证连接的同心度多齿同时接触,各齿均匀承载齿轮加工方法加工，工艺性好，精度高，适用于载荷大，定心要求高，尺寸较大的场合二、花键联接的强度设计1.设计内容

类型选择2.强度校核

工作面：侧面尺寸选择强度校核失效形式：静联接为齿面压溃

动联接为齿面磨损第二节花键连接

按挤压强度或耐磨性计算（同平键）：静联接动联接第二节花键连接齿间载荷分布不均匀系数,0.7-0.8dm——平均直径矩形：=(D+d)/2渐开线：=分度圆直径一、销的作用

定位销联接销安全销第三节销连接在组合加工和装配时的重要辅助零件，用于固定零件之间的相对位置轴毂连接小载荷二、销的种类及应用

圆锥销圆柱销靠微量过盈配合固定在销孔中，经多次拆卸会降低其定位精度和可靠性。具有1:50的锥度，在受横向力时可以自锁。安装方便，定位精度高，可多次装拆而不影响定位精度。端部带螺纹的圆锥销可用于盲孔或拆卸困难的场合第三节销连接孔需铰制开尾圆锥销适用于有冲击、振动的场合小端螺尾销装配后拧紧螺母可防止销松脱第三节销连接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。用弹簧钢带卷制而成，具有很好的弹性，可以均匀地挤紧在孔中，对配合精度要求不高，可多次装拆。刚性差，不适于高精度定位用。结构简单，工作可靠，装拆方便。主要用于螺纹联接的防松，还用于轴销端部锁定零件。第三节销连接不需要铰制槽销弹性圆柱销开口销一、工作原理

利用过盈配合，配合面间有压力，靠摩擦力传递转矩和轴向力。蜗轮的轮缘与齿圈的过盈连接滚动轴承内孔与轴的过盈连接圆锥面过盈连接第四节过盈连接二、特点第四节过盈连接

装配方法：压力法:轴径尺寸不是很大，过盈量较小温差法：不损伤配合表面，紧固性好，承载能力高

结构简单，定心性好，轴上不开槽，对轴削弱小，承载能力高,承受变载性能好，但对配合表面加工精度要求高，装配不便。过盈量按配合选取或计算一、工作原理:轴与相应的轮毂由光滑非圆截面的表面构成的联接轴和毂