常用机构设计与零部件课件 学习项目8工作任务10设计减速器中齿轮与轴的键连接

学习项目八

设计通用机械零部件工作任务10

设计减速器中齿轮与轴的键连接键连接的相关知识1操作与实践2

拓展知识4自主学习3主要内容一、项目导入零件轴上的键减速器中齿轮与轴的键连接学习任务已知减速器中某直齿圆柱齿轮安装在轴的两个支承点间，齿轮和轴的材料都是锻钢，用键构成静联接。齿轮的精度为7级，装齿轮处的轴径d=70mm，齿轮轮毂宽度为100mm，需传递的转矩T=2200N.m，载荷有轻微冲击。试设计此键联接。常用的轴毂联接有键联接、花键联接等。第一节键联接轴毂联接主要是用来实现轴和轮毂之间的周向固定并用来传递运动和扭矩键联接1平键的两侧面是工作面，上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙，键的上、下表面为非工作面。工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩，故定心性较好。普通平键应用极为广泛。轴上键槽可用指状铣刀或盘状铣刀加工，轮毂上的键槽可用插削或拉削。1．平键联接普通平键导向平键和滑键根据用途，平键又可分为二、相关知识普通平键普通平键按端部形状的不同可分为圆头（A型）、方头（B型）、半圆头（C型）三种，具体结构如下图：点击查看三维图A型C型B型导向平键和滑键导向平键和滑键用于动联接。当轮毂需要在轴上沿轴向移动时可采用这种键联接。当被联接零件滑移距离较大时，宜采用滑键。导向平键滑键点击查看三维图平键的尺寸平键的失效平键联接工作时的主要失效形式为组成联接的键、轴和轮毂中强度较弱材料表面的压溃，极个别情况下也会出现键被剪断的现象。通常只须按工作面上的挤压强度进行计算。键被剪断平键联接的受力情况如图所示。假设载荷沿键的长度方向是均布的，平键联接的挤压强度条件为

导向平键联接的主要失效形式为组成键联接的轴或轮毂工作面部分的磨损，须按工作面上的压强进行强度计算，强度条件为2．半圆键联接

键呈半圆形，其侧面为工作面，键能在轴上的键槽中绕其圆心摆动，以适应轮毂上键槽的斜度，安装方便。常用与锥形轴端与轮毂的联接。3.楔键联接楔键的上、下表面为工作面，两侧面为非工作面。键的上表面与键槽底面均有1:100的斜度。工作时，键的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，靠其摩擦力和挤压传递扭矩。普通楔键勾头楔键观看楔键的安装4．切向键

由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成120°～135°角的两个键。花键联接由具有多个沿周向均布的凸齿的外花键和有对应凹槽的内花键组成。齿的侧面是工作面。花键按其齿型分为矩形花键和渐开线花键两种。外花键内花键齿轮内花键（一）花键联接的类型、特点和应用5．花键联接1)齿对称布置，使轴毂受力匀称；2)齿根的应力集中较少；3)对中性好；4)导向性好；5)齿数多，总接触面积大,承载力大。花键联接是平键联接在数目上的发展.与平键联接相比，有以下优点：花键联接可用于静联接和动联接1.矩形花键联接定心方式：小径定心，磨削加工，精度高尺寸系列：轻系列：轻载、静联接中系列：较重载荷静联接或空载下移动的动联接2.渐开线花键定心方式：齿形定心，由径向分力自动定心。齿廓：渐开线,可用齿轮方法加工.300压力角：用于重载联接。450压力角：用于轻载、小直径或薄壁件联接。观看花键的安装由轴和轮毂孔沿四周方向均部的多个键齿构成的联接称谓花键联接。花键的标记为：N（键数）×d（小径）×D（大径）×B（键槽宽）指状铣刀铣键槽圆盘铣刀铣键槽导向平键联接滑键联接楔键联接切向键联接花键联接第二节键的选择和键联接强度计算1.键的选择类型选择：根据联接的机构特点、使用要求和工作条件选择。尺寸选择:普通平键用于静联接,设计时,普通平键的宽度b及高度h按轴径d从标准中查得,长度l按轮毂长度从标准中查得,但应比轮毂长略短些。已知：被联接件的材料、构造和尺寸；联接传递的载荷等。键联接的设计：选键的类型、截面尺寸、键长等，作相应的计算。d键的公称尺寸……

bh

C或rL自6～8>8~10>10~12

2342340.16~0.256~206~368~45>12~17>17~22>22~305685670.25~0.410~5614~7018~90…….……………………

L6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，……键的标准（GB1096－79）2.键联接强度计算（1）平键联接强度计算失效形式：故静联接应进行挤压强度计算，动联接应进行耐磨性计算。静联接的强度条件为：MPa动联接的强度条件为：（2）半圆键联接强度计算主要失效形式：工作面被压溃。强度条件：MPa键的材料（σB≥600MPa）：45钢、20钢、Q235强度不够时：1）可采用双键，但强度校核时只按1.5个键计算；2）增加键长，但不宜超过(1.6--1.8)d；3）采用花键联接；4）增大轴径，重选键。三、操作与实践已知减速器中某直齿圆柱齿轮安装在轴的两个支承点间，齿轮和轴的材料都是锻钢，用键构成静联接。齿轮的精度为7级，装齿轮处的轴径d=70mm，齿轮轮毂宽度为100mm，需传递的转矩T=2200N.m，载荷有轻微冲击。试设计此键联接。解：1.选择键联接的类型和材料因8级以上精度的齿轮有定心精度要求，故选用平键联接。由于齿轮不在轴端，故选用圆头普通平键联接。由d=70mm，查表6-1得：b=20mm，h=12mm由轮毂宽并参考键长度系列，取：L=90mm2.校核键联接的强度查表6-2得：所以：键联接强度不够，改用双键联接，相隔180度布置：四、自主学习销联接一、销联接的作用：1）定位；2）联接；3）过载保护元件。销的类型：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销。通常不作强度校核计算，其直径可按结构确定。五、拓展知识二