轴毂连接(重点)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
潘存云教授研制 潘存云教授研制
缺点：齿根仍有应力集中，需专 用设备制造，成本高。
作者：朱理
应用：定心精度要求高、载荷大，或经常滑移的连接。 矩形花键 ——制造容易，应用最广。 类型 渐开线花键 ——用于高强度连接。 三角形花键 ——用于薄壁零件连接。
潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制
12.2.2 花键连接强度计算 失效形式：工作面被压溃（静连接）； 工作面过度磨损（动连接） 2T 花键连接强 静连接 σp = ψzh ldm 度条件： 2T ≤[p ] p= 动连接 ψzh ld
4. 切向键连接
结构特点：由一对楔键组成 切向键工作面为上下表面 缺点：定心精度不高。 在重型机械中常采用切向键
作者：朱理
12.1.2 键连接的选择 1. 类型选择 1) 需传递扭矩的大小； 2) 轴上零件是否需轴向滑动及滑动距离的长短； 3) 对中性要求； 4) 是否需具有轴向固定作用； 5) 键在轴上的位置等。 2. 尺寸选择 设计时键的剖面尺寸b×h通常是根据轴的直径d由标 准中选定
而键长L一般可根据轮毂宽度B而定, 键长略短于轴 上零件轮毂宽度5~10 mm, 但必须符合键的长度系列 轴上零件轮毂宽度一般取 B=(1.5~2)d
作者：朱理
12.1.3 平键连接的强度校核
键的主要失效形式：压溃、磨损(动连接)、剪断。
(1)平键连接的强度
挤压应力： p = σ
F
d
潘存云教授研制
F
T 4T F ≤[σp ] = (d/2)(h/2)l = dhl S A型 b b l=L-b h/2 l
L
d
潘存云教授研制
B型
b l=L
C型
l L b l=L-b/2
作者：朱理
对于导向平键连接，计算依 据是磨损，应限制压强：
2)半圆键连接强度计算
用于静连接，失效形式为表面压溃
4T ≤[p ] p= dhl
m
≤[σp ]
作者：朱理
ห้องสมุดไป่ตู้
12.3 销连接
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷 按用途分
类 型 按形状分 定位销 连接销 安全销
潘存云教授研制
潘存云教授研制
圆柱销
圆锥销 槽销
潘存云教授研制
潘存云教授研制 潘存云教授研制
销轴
开口销
潘存云教授研制
潘存云教授研制
作者：朱理
重点： 1. 键联接的选择及强度计算； 2. 花键联接的特点。 作业：Page333 12.1 。
12.1 键连接
12.1.1 键连接的类型、功用、结构及应用 功用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩， 或实现零件的轴向固定或移动。 类型：平键、半圆键、楔键、切向键等。
1. 平键连接
特点：定心好、装拆方便。 平键工作面为两侧面
普通平键：用于静连接
种类
导向平键和滑键：用于动连接
导向平键:用于轴上零件移动距离短的场合 滑键：用于轴上零件移动距离长的场合
l
l近似为公称长度
k
潘存云教授研制
b
F T d y≈d/2
2T σp = kl d
≤[σp ]
作者：朱理
若强度不足时：1. A型改B型; 2.适当增加轮毂长度以增加键长; 3. 可采用双键连接。考虑到载荷分布的不均匀性，校 核强度时按1.5个键计算； 4. 采用花键连接。 双键布置规则： 平键和楔键： 按180˚布置； 半圆键：同一条母线上； 切向键： 夹角成120˚ ~130˚
作者：朱理
潘存云教授研制
120˚ ~130˚
潘存云教授研制
d
潘存云教授研制
作者：朱理
键连接的设计步骤： 键连接的设计步骤： 1. 按使用要求选择键的主要类型， 1. 按使用要求选择键的主要类型， 2. 按轴的直径选择键的剖面尺寸， 2. 按轴的直径选择键的剖面尺寸，
3. 按轮毂长度选择键的长度， 3. 按轮毂长度选择键的长度， 4. 对联接进行必要的强度校核。 4. 对联接进行必要的强度校核。
作者：朱理
2. 半圆键连接 优点：定心好，装配方便。 半圆键工作面为两侧面
因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。
缺点：对轴的削弱较大，只适用于轻载连接。 特别适用于锥形轴端的连接。 3. 楔键连接 结构特点：键的上表面有1:100的斜度， 轮毂槽的底面也有1:100的斜度。 楔键工作面为上下表面 缺点：定心精度不高。 应用：只能应用于定心精度不高，载荷平稳和低速的 连接。
作者：朱理
12.2 花键连接
12.2.1 花键连接的类型、特点和应用 组成： 外花键、内花键。 结构特点：沿周向均布多个键齿，齿侧为工作面。 优点： 轴和轮毂直接而均匀制出齿与槽 (1)均匀受力； (2)对轴的削弱程度小; 因齿槽浅，齿根应力集中小 (3)载能力高; 齿数多，总接触面积大 (4)轴上零件与轴的对中性好；对高速及精密机器很重要 (5)导向性好; 对动连接很重要 (6)可用磨削方法提高加工精度 及连接质量。
缺点：齿根仍有应力集中，需专 用设备制造，成本高。
作者：朱理
应用：定心精度要求高、载荷大，或经常滑移的连接。 矩形花键 ——制造容易，应用最广。 类型 渐开线花键 ——用于高强度连接。 三角形花键 ——用于薄壁零件连接。
潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制
12.2.2 花键连接强度计算 失效形式：工作面被压溃（静连接）； 工作面过度磨损（动连接） 2T 花键连接强 静连接 σp = ψzh ldm 度条件： 2T ≤[p ] p= 动连接 ψzh ld
4. 切向键连接
结构特点：由一对楔键组成 切向键工作面为上下表面 缺点：定心精度不高。 在重型机械中常采用切向键
作者：朱理
12.1.2 键连接的选择 1. 类型选择 1) 需传递扭矩的大小； 2) 轴上零件是否需轴向滑动及滑动距离的长短； 3) 对中性要求； 4) 是否需具有轴向固定作用； 5) 键在轴上的位置等。 2. 尺寸选择 设计时键的剖面尺寸b×h通常是根据轴的直径d由标 准中选定
而键长L一般可根据轮毂宽度B而定, 键长略短于轴 上零件轮毂宽度5~10 mm, 但必须符合键的长度系列 轴上零件轮毂宽度一般取 B=(1.5~2)d
作者：朱理
12.1.3 平键连接的强度校核
键的主要失效形式：压溃、磨损(动连接)、剪断。
(1)平键连接的强度
挤压应力： p = σ
F
d
潘存云教授研制
F
T 4T F ≤[σp ] = (d/2)(h/2)l = dhl S A型 b b l=L-b h/2 l
L
d
潘存云教授研制
B型
b l=L
C型
l L b l=L-b/2
作者：朱理
对于导向平键连接，计算依 据是磨损，应限制压强：
2)半圆键连接强度计算
用于静连接，失效形式为表面压溃
4T ≤[p ] p= dhl
m
≤[σp ]
作者：朱理
ห้องสมุดไป่ตู้
12.3 销连接
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷 按用途分
类 型 按形状分 定位销 连接销 安全销
潘存云教授研制
潘存云教授研制
圆柱销
圆锥销 槽销
潘存云教授研制
潘存云教授研制 潘存云教授研制
销轴
开口销
潘存云教授研制
潘存云教授研制
作者：朱理
重点： 1. 键联接的选择及强度计算； 2. 花键联接的特点。 作业：Page333 12.1 。
12.1 键连接
12.1.1 键连接的类型、功用、结构及应用 功用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩， 或实现零件的轴向固定或移动。 类型：平键、半圆键、楔键、切向键等。
1. 平键连接
特点：定心好、装拆方便。 平键工作面为两侧面
普通平键：用于静连接
种类
导向平键和滑键：用于动连接
导向平键:用于轴上零件移动距离短的场合 滑键：用于轴上零件移动距离长的场合
l
l近似为公称长度
k
潘存云教授研制
b
F T d y≈d/2
2T σp = kl d
≤[σp ]
作者：朱理
若强度不足时：1. A型改B型; 2.适当增加轮毂长度以增加键长; 3. 可采用双键连接。考虑到载荷分布的不均匀性，校 核强度时按1.5个键计算； 4. 采用花键连接。 双键布置规则： 平键和楔键： 按180˚布置； 半圆键：同一条母线上； 切向键： 夹角成120˚ ~130˚
作者：朱理
潘存云教授研制
120˚ ~130˚
潘存云教授研制
d
潘存云教授研制
作者：朱理
键连接的设计步骤： 键连接的设计步骤： 1. 按使用要求选择键的主要类型， 1. 按使用要求选择键的主要类型， 2. 按轴的直径选择键的剖面尺寸， 2. 按轴的直径选择键的剖面尺寸，
3. 按轮毂长度选择键的长度， 3. 按轮毂长度选择键的长度， 4. 对联接进行必要的强度校核。 4. 对联接进行必要的强度校核。
作者：朱理
2. 半圆键连接 优点：定心好，装配方便。 半圆键工作面为两侧面
因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。
缺点：对轴的削弱较大，只适用于轻载连接。 特别适用于锥形轴端的连接。 3. 楔键连接 结构特点：键的上表面有1:100的斜度， 轮毂槽的底面也有1:100的斜度。 楔键工作面为上下表面 缺点：定心精度不高。 应用：只能应用于定心精度不高，载荷平稳和低速的 连接。
作者：朱理
12.2 花键连接
12.2.1 花键连接的类型、特点和应用 组成： 外花键、内花键。 结构特点：沿周向均布多个键齿，齿侧为工作面。 优点： 轴和轮毂直接而均匀制出齿与槽 (1)均匀受力； (2)对轴的削弱程度小; 因齿槽浅，齿根应力集中小 (3)载能力高; 齿数多，总接触面积大 (4)轴上零件与轴的对中性好；对高速及精密机器很重要 (5)导向性好; 对动连接很重要 (6)可用磨削方法提高加工精度 及连接质量。