第十二章轴毂联接

25《机械设计基础》教案PAGEPAGE2镇江市高等专科学校教案授课班级：机制、机电、模具、机设、机器人专业授课教师：于明教学内容第12章轴毂联接授课时间2学时教学目的要求掌握常用的轴毂联接方式。内容重点常用的轴毂联接方式—键联接和销联接。内容难点键联接的选择和强度校核主要教学方法课堂讲授，实物教学，多媒体课件教学教学注意事项多提问多启发，理论联系实际使用教具及设备减速器轴模型；多媒体设备过程及时间教学内容及学生活动教学方法开始部分（5分钟）引入：键联接、销联接在通用零部件中的属类，课程设计中用到的键联接和销联接。课堂讲授基本部分（80分钟）§12.1键联接§12.2销联接课堂讲授，实物教学，多媒体课件教学结束部分（5分钟）本讲内容小结及作业布置轴毂连接包含哪些方式？各自特点？提问和讲评作业课后小结轴毂连接通过动画及实物模型方式讲解较好[教学内容]：第12章轴毂联接§12.1键联接轴与轴上的零件周向固定形成的联接称为轴毂联接。轴毂联接的主要类型：键联接、花键联接、过盈配合联接及销联接。一、键联接的类型、特点和应用键联接主要用于轴和轴上零件的周向固定并传递转矩；有的兼作轴上零件的轴向固定或轴向滑动。1.平键联接平键的上表面与轮毂键槽顶面留有间隙，依靠键与键槽间的两侧面挤压力F，传递转矩T。所以两侧面为工作面。制造容易、装拆方便、定心良好，用于传动精度要求较高的场合。根据用途可将其分为如下三种:①普通平键联接键的尺寸是长L、宽b和高h。端部形状有圆头（A型）、平头（B型）和单圆头（C型）三种，C型键用于轴端。A、C型键的轴上键槽用立铣刀加工，对轴应力集中较大。B型键的轴上键槽用盘铣刀加工，轴上应力集中较小。②导向平键联接当零件需要作轴向移动时，可采用导向平键联接。导向平键较普通平键长，为防止键体在轴中松动，用两个螺钉将其固定在轴上，其中部制有起键螺钉。③滑键联接滑键与轴上的零件固定为一体，工作时二者一起沿长长的轴槽滑动，适应于轴上零件移动距离较大的场合2.半圆键联接半圆键的两个侧面为半圆形，工作时靠两侧面受挤压传递转矩，键在轴槽内绕其几何中心摆动。以适应轮毂槽底部的斜度，转拆方便，但对轴的强度削弱较大，主要用于轻载场合。3.楔键联接键的上表面和轮毂槽底面均制成1：100的斜度，装配时将键用力打入槽内，使轴与轮毂之间的接触面产生很大的径向压紧力，转动时靠接触面的摩擦力来传递转矩及单向轴向力。可分普通楔键和钩头楔键两种形式。钩头楔键与轮毂端面之间应留有余地，以便于拆卸。楔键的定心性差，在冲击、振动或变载荷下，联接容易松动。适用于不要求准确定心、低速运转的场合。切向键传递较大转矩时，可采用由一对普通楔键组成的切向键联接。键的上、下面互相平行，需两边打入。定心性差，适用于不要求准确定心、低速运转的场合。二、平键联接的选择与强度校核1.尺寸选择①根据键联接的工作要求和使用特点，选择平键的类型②按照轴的公称直径d，从国家标准中选择平键的尺寸b×h,教材表10—4。③根据轮毂长度选择键长L:键的长度应略小于轮毂的长度。键长L应符合标准长度系列，教材表10—4。2.强度计算失效形式：压溃（键、轴、毂中较弱者——静联接）磨损（动联接）键的剪断（较少）强度核算：对普通平键一般只挤压强度计算：耐磨性校核：键联接的许用应力和许用压强，见教材表10—5。三、花键联接花键联接由轴上加工出多个键齿的花键轴和轮毂孔上加工出同样的键齿槽组成。工作时靠键齿的侧面互相挤压传递转矩。其优点：比平键联接承载能力强；轴与零件的定心性好；导向性好。对轴的强度削弱小；缺点是成本较高。因此，花键联接用于定心精度要求高和载荷较大的场合。花键已标准化，按齿廓的不同，可分矩形花键和渐开线花键。1.矩形花键联接矩形花键的齿侧面为互相平行平面，制造方便，广泛应用。国标GB1144-87。见教材图10—27a2.渐开线花键联接渐开线花键的齿廓为渐开线，分度圆上的压力角为30°和45°两种。具有制造工艺性好、强度高、易于定心和精度高，使用于重载及尺寸较大的联接。见教材图10—27b。§12.2销联接销联接主要用来固定零件之间的相互位置，也可用于轴和轮或其它零件的联接，并传递不大的载荷，有时还可用来作安全装置中的过载剪断元件。圆柱销利用微量的过盈装配在铰光的销孔中，如果多次装拆，就会松动，失去定位的精确性和联接的紧固性。圆锥销有1﹕50的锥度，在受横向力时可以自锁；装配在铰光的销孔中，可多次装拆而不影响定位的精确性。定位销通常不受载荷或受很小的载荷，其尺寸根据经验从标准中选取。承受载荷的销(如承受剪切和挤压等)，一般先根据使用和结构要求选择其类型和尺寸，然后校核其强度。开口销是一种防松零件，常用低碳钢丝制造。本章小结（1）键和花键是最常用的轴毂联接方式，均已标准化。设计和使用时应根据定心要求、载荷大小、使用要求和工作条件等合理选择。（2）根据工作前是否有预紧力，键联接可分为松联接和紧联接。松联接的工作表面是键的侧面，靠挤压工作，属于这类联接的有平键（普通平键、导键和滑键