第13章轮及其与轴的连接_13703880

静联接：式（13-3）
动联接： p
p
2T p [ ] p zd mlh
其他连接
紧定螺钉 销 成形联接
其他连接
过盈配合
液压辅助拆卸结构
其他连接
弹性环连接
弹性环连接
a) 弹性环 b) 单对环单向压紧 c) 多对环单向压紧
花键连接
渐开线花键连接
花键的类型、特点和应用
花键的类型（按齿形分）
矩形花键、渐开线花键
花键联接的特点
受力均匀、齿根应力集中减小、对轴或轴毂的 强度消弱小、可承受较大的载荷、对中性好、 导向性好。 缺点？
花键联接的应用
已经标准化。适用于定心精度要求高、载荷大 或需要经常滑移的联接。如：机床、农业机械、 飞机、汽车等。
花键联接
花键的类型、特点和应用 花键联接的定心方法
矩形花键--小径定心（图13-26）、渐开线花键--齿形定心 （图13-27）
花键联接的设计 花键常用的材料
花键材料的抗拉强度一般不低于600MPa，在 动联接中，载荷作用下，频繁移动的花键，齿面 要经过热处理以得到足够的硬度。
（花键材料的许用挤压应力、许用压力 见表13-2）
轮毂宽度的确定
L=(0.8~1.2)d 保证径向定位精度、侧向稳定性和承载能力。
轮毂厚度的确定
轮毂孔与轴的配合
一般选用较紧的配合，具体公差可查阅手册
轮毂的端面设计
为保证轴向定位精度，要求与轴线的垂直度 和较小的粗糙度。
d dw
da
dw=(1.6~1.8)d 保证联接的强度。
L
轮的结构设计总结
轮的结构设计主要考虑轮子的大小选择相 应的结构
d
L
13.2轮辐的结构设计
圆柱齿轮： 轮轴一体 圆锥齿轮（小端）：
(2 ~ 2.5)m
1.6m
轮 辐 的 典 型 结 构
蜗杆：分度圆直径较小时
实心结构
腹板式结构 轮辐式结构
d a 160mm d a 500mm
d a 500mm
组装式：大尺寸轮辐，可节省贵金属
齿轮轴结构
蜗杆轴结构
实心结构带轮、圆锥齿轮、圆柱齿轮、链轮
腹板式结构的圆锥齿轮
腹板式结构的圆柱齿轮（铸造)
d dw
da
L
da
轮辐式结构的齿轮
d dw
L
轮辐式结构的V带轮
组装齿圈的结构
拼铸式、齿圈压配式、螺栓联接式蜗轮结构
13.3轮毂的结构设计
轮毂的作用
轮通过轮毂与轴的接触实现轴与轮的轴向、周向、径 向定位并传递载荷
第13章 轮及其与轴的连接
传动系统轴系结构设计的主要内容
一.轴的结构 二.轴上的零件组成及其结构、尺寸
轴上零件包括：传动件、支承零件、紧固件、调整件、 润滑零件、密封零件等
三.轴系设计应实现：
轴上零件的固定（周向、轴向） 轴上支承零件的选型及其与机架的固定方式 轴上零件的润滑与密封 轴向零件的定位与调整方式
3
2
1
a)圆头平键(A型) 1－轴
普通平键连接 b)方头平键(B型) c)单圆头平键(C型) 2－轮毂 3－工作面
键联接的作用及其分类
键的分类(按截面形状）
平键：
普通平键：主要用于静联接 导向平键（或滑键）：主要用于动联接
半圆键：主要用于锥轴或轻载联接 楔键：承受单向轴向载荷、不适用于对中要求高或高 速精密的传动中 切向键：由一对楔键组成。传递单向转矩。一般用于 大直径的轴毂联接。
键联接的设计
主要内容
根据工作要求选择键的类型，查标准确定主要尺寸 及其配合 键联接强度的校核计算
键的选择
类型选择--主要考虑结构、使用特性、工作条件等 尺寸的选择（宽度b、高度h及键长L）
根据轴的直径确定键的 b h 按照轮毂的长度确定键长 L
键的强度校核
静联接（压溃）：式（13-1） 动联接（磨损）p p
13.4
轴毂联接的设计
键联接 花键联接 其它类型的联接：销、紧定螺钉、过盈配
合、成型联接等
键联接
键联接的应用及其分类 键联接的设计 键常用的材料
精拔钢或碳钢，一般
B 600MPa 常用牌号：45 # 钢
键材料的许用挤压应力、许用压力见表13-1。
键联接的作用及其分类
键联接的作用
实现轴与轴毂之间的周向固定，并在轴与轴毂之间传 递运动和动力； 部分键还可以实现轴上零件的轴向固定或轴向移动
花键联接设计的典型问题
已知条件：轴径d、轴传递的转矩T 设计内容：
根据联接的结构特点、使用要求和工作条件选择花键的类 型 确定花键的尺寸：
1根据轴的直径确定花键的尺寸及其配合公差 根据轴毂的长度或工作条件确定花键长度
花键的强度计算:假设
l
N d D B
1）载荷在键的工作面上均匀分布； 2）各齿面上压力的合力作用在平均直径dm处。
第十三章 轮及其与轴的联接
13.1概述 13.2轮辐的结构设计 13.3轮毂的结构设计 13.4轴毂联接的设计
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13.1概述
轮的功能
在轴与轴之间传递运动和动力
轮缘 轮辐 轮毂
da
轮结构的基本组成
轮缘、轮辐、轮毂
轮结构设计应满足的要求
1）相对位置关系； 2）强度和寿命 3）轮具有合理的刚度和精度； 4）具有良好的制造、安装、调整及运输等操作的工艺性； 5）经济性。