机械设计 课件 第4章 轴毂连接

第4章轴毂连接轴毂连接用来实现轴和轴上零件的周向固定。本章主要介绍键连接、花键连接、销连接、过盈配合连接、型面连接和胀紧连接。本章学习的重点是键连接、花键连接的类型和特点，普通平键连接的尺寸选择和强度计算本章提要目录4.1键连接4.2花键连接4.3销连接4.4过盈配合连接4.5型面连接和胀紧连接1.平键连接2.半圆键连接3.楔键连接4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点1.平键连接结构：工作原理：靠键的侧面受挤压和剪切传递转矩键的工作面：侧面工作特点：对中性好、拆装方便、结构简单；但不能起轴向固定作用。4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点1）普通平键连接应用于：静连接A型应用最广失效形式：压溃剪断4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点A型普通平键（圆头）特点：键槽加工方便,键在槽中定位好；应力集中大；键长没充分利用4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点B型平键（方头）特点：应力集中小轴向定位不好4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点C型平键（单圆头）特点：应用于轴端部需用轴端挡板4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点用于动连接失效形式：磨损、压溃1）普通平键连接2）导向平键连接4.1.1键连接的类型及特点4.1键连接3）滑键连接4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点用于：静连接工作面：侧面失效形式：压溃工作特点：对中性好、工艺性好，键槽深，对轴强度削弱大。适用于：锥形轴与轮毂的连接4.1键连接2）半圆键连接4.1.1键连接的类型及特点1）楔键连接4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点用于：静连接工作面：上下面失效形式：压溃工作特点：对中性不好能承受单向轴向力，对轴上零件起单向固定作用。

1）楔键连接适用于：定心精度要求不高、载荷平稳、低速场合。4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点用于：静连接工作面：上下面失效形式：压溃工作特点：对中性不好适于传递大载荷、一组切向键只能单向工作，双向工作需要两组。2）切向键连接4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点用于：静连接工作面：上下面失效形式：压溃工作特点：对中性不好适用于：轴径大于100mm、对中性要求不严而载荷很大的重型机械中。2）切向键连接4.1键连接4.1.1键连接的类型及特点总结：1.各种键在结构、工作原理，工作特点等方面的区别2.各种键连接的主要适于场合分析：当需要使用两个普通平键、两个楔键、两个半圆键连接时，应该怎样布置？4.1键连接设计步骤：其它类型键连接的设计步骤基本相同1.键的类型选择：根据：载荷大小，对中性要求、键的位置等2.键的材料选择：一般用45钢

键不宜用强度过高的材料，因为键的成本相对较低。4.1键连接4.1.2键的选择和平键连接的强度计算设计步骤：

3.键的尺寸选择剖面尺寸(b×h):根据轴径d查标准确定键长L：根据轮毂宽度确定短于轮毂5~10mm取标准键长4.1键连接4.1.2键的选择和平键连接的强度计算设计步骤：

4.强度校核主要失效形式：压溃圆周力：挤压应力：强度条件：4.1键连接4.1.2键的选择和平键连接的强度计算说明：1)1为键的工作长度，不是标准长度LA型平键：l=L-bB型平键：l=LC型平键：l=L-b/22)若一个平键不能满足强度要求

相差180°（不破坏连接的对中性）布置两个。因载荷分配不均，按1.5个进行强度计算。4.1键连接4.1.2键的选择和平键连接的强度计算构成：花键孔和花键轴用于：动连接和静连接特点：承载能力高，对中性好，导向性好，缺点是加工成本高4.2花键连接4.2.1花键连接的类型及特点常用花键类型：矩形花键渐开线花键4.2花键连接4.2.1花键连接的类型及特点1.矩形花键加工方便，可磨削出较高精度，经常使用。矩形花键分为轻、中两个系列，分别应用于轻、重载等不同场合。缺点：键根部易产生应力集中矩形花键按小径定心，定心精度较高4.2花键连接4.2.1花键连接的类型及特点2.渐开线花键

4.2花键连接4.2.1花键连接的类型及特点静连接：动连接：传递的转矩：4.2花键连接4.2.2花键连接的强度计算用途：1.定位（加工和装配）2.连接（如：轴毂连接）定位销连接销4.3销连接类型内、外螺纹圆锥销槽销弹性圆柱销开口销——防松零件开尾圆锥销内、外螺纹圆锥销开尾圆锥销槽销弹性圆柱销开口销4.3销连接优点：结构简单；定心性好；对轴的疲劳强度削弱小；承载能力高而且在冲击载荷下性能良好。缺点：要求加工精度较高，装配不方便。主要用途：轴毂连接分类：圆柱面过盈配合圆锥面过盈配合4.4过盈配合连接4.4.1过盈配合连接的分类及装拆方法装拆法：圆柱面过盈配合—压入法（手动螺旋压力机、液压机）温差法（利用金属热胀冷缩）圆锥面过盈配合—螺母及零件轴向位移

（多用于轴端连接）4.4过盈配合连接4.4.1过盈配合连接的分类及装拆方法

承载能力：主要取决于配合表面间的摩擦力（或摩擦力矩）

以及连接件的强度要求：

设计过盈配合连接的关键是正确选用过盈量。

选用过盈量时，既要使配合表面间有足够的正压力，

以保证在传递外载荷时不发生相对运动；又要保证

连接零件在装配应力下不造成损坏4.4过盈配合连接4.4.2圆柱面过盈配合连接的设计计算配合面间所需要的最小压强零件不损坏时配合表面间所允许最大压强

传递外载荷所需要的最小过盈量零件不损坏所允许的最大过盈量选择连接的配合类型

装拆力装配温度4.4过盈配合连接4.4.2圆柱面过盈配合连接的设计计算轮毂和轴沿光滑非圆表面接触而构成的连接特点：装拆方便，定心性好