轴,轴榖连接,轴间连接
轴和轴毂联接
轮孔——花键孔：毂孔周向均布多个 键槽(内花键)
9.4轴毂联 接
三、型面联接 四、过盈联接 利用过盈配合 五、弹性环联接
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9.2轴的结构设计
例：分析图示轴系，确定轴各段直径和长度的主要依据。
9.2轴的结构 设计
轴承采用脂润滑。
9.2轴的结构设计
1.缺少密封装置； 2.缺少垫片， 不能调整轴承间隙；
3.缺少挡油环； 缺少键联接；
4.锥齿轮与轴
5.锥齿轮轴向固定不可靠；6.右 轴承不能装配；
7.右轴承外圈缺少固定； 8.左 轴承外圈缺少固定。
③ 铸铁 质难控制，可靠性较差
QT600—3、QT800— 选2 择轴的材料和热处理方式时，主要考虑强度 和耐磨性，而不是轴的弯曲和扭转刚度。
9.2轴的结构设计
轴的结构应满足使用要求， 保证轴和轴上零件具有确 定的工作位置；应有利于 提高轴的强度和刚度；还 应具有良好的加工和装配 工艺性。
进行轴的结构设计时，首先要从传动要求和 传动路线来考虑轴上零件的布置，拟定合适 的装拆方案。
✓键槽不应开到圆角处；必须在轴上开横孔时，孔边要 倒圆，以避免应力集中过大。
✓改进轴上零件的结构可以减小轴所承受的弯矩，从而 提高轴的强度和刚度。
9.2轴的 结构设计
9.2轴的结构设计
3.轴的结构工艺性(重点)
✓满足加工、装拆的要求。 ✓安装轴上的零件时，应能使其无过盈地到达装配轴 段。 ✓为便于轴上零件的装配，轴端部、轴颈和轴头的端 部应有倒角，一般为45°。 ✓当零件和轴采用过盈配合时，轴上可设导向锥。
9.2轴的结构设计
9）箱体端面加工面与非加工面 没有分开；10）轴肩太高，无 法拆卸轴承；11）键过长，套 筒无法装入；12）无调整垫片， 无法调整轴承间隙；13）轴承 脂润滑无挡油环
第9章 轴及轴毂连接
5）为便于零件的装拆而设计的非定位轴肩高度（半径差）h ≈1.5～2mm。
7) 用套筒、螺母、挡圈等定位时，轴段长度应小于相配零件宽度；
四、轴的结构工艺性(重点)
1、轴应设计成阶梯状，且中间粗两头细便于零件从两端装入；
2、与滚动轴承配合的轴肩高度或套筒高度应小于轴承内圈的厚度； 3、轴端应有倒角：c×45°——便于装配。 4、与传动件配合的轴头长度应略短于轮毂的宽度2~3mm，以便 于轴上零件固定可靠；
B
轴套
L
5、装配段不宜过长
6、退刀槽和越程槽
越程槽：保证砂轮能磨削到轴肩，保证轴肩的垂直度； 退刀槽：加工螺纹时，退刀槽可以保证刀具退出。 7、键槽布置
固定不同零件的各键槽应布置在同一母线上，以减少装夹次数。
注意：各轴段直径d 和长度L的确定。
改错
1.缺少密封装置； 2.缺少垫片，不能调整轴承间隙； 3.缺少挡油环； 4.锥齿轮与轴缺少键联接； 5.锥齿轮轴向固定不可靠；6.右轴承不能装配； 7.右轴承外圈缺少固定； 8.左轴承外圈缺少固定。
按受载情况分
弯矩 心轴 转轴
√ √
转矩
× √ √
传动轴 ×
按轴的外形分
光轴
阶梯轴 空心轴 实心轴
形状简单， 加工方便， 轴上零件装 能满足定位 配定位困难 和装配方便 的需要
二、轴的材料
价格便宜，对应力 具有较高的机械强度，更 集中敏感性小，为 ① 碳素钢 好的淬火性能，所以，在 了保证机械性能， 常用30、40、45号钢 传递大功率、减轻重量、 应进行调质或正火 易做成复杂的外形，价 提高轴颈耐磨性时采用。 ② 合金钢 处理。 廉，具有良好的吸振性 40Cr、40CrNi、20Cr、20Cr2Ni4A、 和耐磨性，对应力集中 38SiMnMo 敏感性较低，但铸造品 质难控制，可靠性较差 ③ 铸铁 QT600-3、QT800-2 选择轴的材料和热处理方式时，主要考虑强度、 刚度和耐磨性，而不是轴的弯曲和扭转刚度。
轴和轴毂连接课件
四、 轴毂联接
五、 轴的使用与维护
2013-1-2
3
任务八轴和轴毂联接
一、轴的功用、分类与选材
1、轴的含义：轴是组成机器的重要零件之一，作回 转运动的零件都要装在轴上来实现其回转运动，大 多数轴还起着传递转矩的作用。轴要用滑动轴承和 滚动轴承来支承。常见的轴有直轴和曲轴，曲轴主 要用于作往复运动的机械中。 2、轴的功用：1）支承回转零件（齿轮、涡轮、带 轮、凸轮等）；2）传递运动和动力。
2013-1-2
52
轴上零件的轴向定位方法
轴肩或轴环定位
特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力。 应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位。
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53
注意：①为了保证轴上零件紧靠定位轴肩。 应使： r轴<R孔 或 r轴<C孔！ 且： h轴>C孔或 h轴 >R孔 正 确
错 误
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2013-1-2
50
轴向定位和固定——
①
轴肩和轴环
轴肩与轴环——由定位面和过度圆角组成。 为保证零件端面能靠紧定位面，轴肩(环)圆角半径r必须 小于零件毂孔的圆角半径R或倒角高度C1; 轴肩(环)高度 h应大于C1和R，为了有足够的强度来承受轴向力，通常 取h=(0.07~0.1)d。轴环宽度b≥1.4h。
机车车轴为转动心轴
2013-1-2
17
4、轴的分类：
第一种分类方法是按承载情况分： (3) 心轴——这种轴在回转工作时主要只承受弯矩的 轴称为心轴，如机车车轴， 如自行车的前轴。
机车车轴为转动心轴
2013-1-2
18
(3) 心轴——这 种轴在回转工 作时主要承受 弯矩的轴称为 心轴，如机车 车轴， 如自行 车的前轴。
轴和轴毂连接
≤100 ~187
149
520
用于不重要或 载荷不大的轴 有较好的塑性 和适当的强度， 可用于一般曲 轴、转轴。
作者： 潘存云教授
§14-4
轴的设计
a
设计：潘存云
P231
举例：计算某减速器输出轴危 d 险截面的直径。已知作用在齿 轮上的圆周力Ft=17400N, 径向 1 力， Fr=6140N, 轴向力 Fa=2860N,齿轮分度圆直径 F1v d2=146 mm,作用在轴右端带 轮上外力F=4500N（方向未 定）, L=193 mm, K=206 mm 解：1) 求垂直面的支反力和轴向力
130 70
[σ-1b]
40
碳素钢
脉动循环状态下的 500 170 许用弯曲应力
600 700 200 230
75 95
110
45 Байду номын сангаас5
65
800
270
300
130
140
75
80
合金钢 铸钢
长沙航空职院专用
900
1000 400 500
330 100 120
150 50 70
90 30 40
作者： 潘存云教授
§14-1
分类： 按承受载荷分有 类 型 按轴的形状分有
概述
功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、 链轮、凸轮等。
转轴——传递扭矩又承受弯矩 传动轴——只传递扭矩 心轴——只承受弯矩 直轴
长沙航空职院专用
作者： 潘存云教授
§14-1
分类： 按承受载荷分有 类 型 按轴的形状分有
概述
功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、 链轮、凸轮等。
《机械设计基础》第10章轴及轴毂联接PPT课件
应用最普遍。
（3）合金钢，如35CrMo、40Cr等，比碳钢更好 的机械性能和淬透性，价格更高。
（4）球墨铸铁，代替合金结构钢做形状复杂 的轴，吸振性好，对应力敏感性低。
3.轴的毛坯形式 一般采用轧制的圆钢或锻件。
② 即使是塑性较好材料，经过多次应力循环后， 也会和脆性材料一样发生突然断裂，断裂前 没有明显的塑性变形。
③断口上呈现明显的两个区域： 光滑区和粗糙区。
（3）与特点对应的原因
交变应力超过一定限度并反复作用
最大应力处或材料薄弱处产生裂纹
裂纹扩展 脆性断裂
形成光滑区 形成粗糙区
2.疲劳极限（或持久极限） 指材料试样经过无穷多次应力循环而不发生破
第10章 轴及 轴毂联接
第10章 轴及轴毂联接
10.1 轴的类型及其材料 10.2 动载荷与交变应力 10.3 轴的结构设计 10.4 轴的强度设计 10.5 轴毂连接
10.1 轴的类型及其材料
一、轴的功用及其类型
1.功用 1）支承回转运动零件；2）传递运动和动力 2.类型 ①按其结构形状分为光轴和阶梯轴。
R1或C1
表11.6.1 圆角半径R1和倒角C1/mm
＞10～ ＞18～ ＞30～ ＞50～ ＞80～
18
30
50
80
100
0.8
1.0
1.6
2.0
2.5
1.6
2.0
3.0
4.0
5.0
（2）套筒和圆螺母 套筒
应力集中，削弱强度
注意：轴上两零件相距较近时， 一般采用套筒；当两零件相距 较远时 ，可采用圆螺母。
轴和轴毂连接
14.2 轴的结构设计
2）轴上零件的其他定位方法
14.2 轴的结构设计
3、轴的结构工艺性
在满足使用要求的情况下，轴形状尽量简单，相邻轴段直径差不宜过大; 对于阶梯轴常设计成两端小中间大的形状，以便于零件从两端装拆
轴端、轴颈和轴肩的过渡部位应有倒角或过度圆角；轴上各段的键槽、圆角半径、倒角、 中心孔等尺寸应尽可能统一; 与标准零件相配合的轴径取为圆整值，轴头的直径应采用标准直径系列，以利于加工和 检验; 当轴上有多处键槽时，应使各键槽位于轴的同一母线上；
二）按轴的受载情况不同分类
1.心轴：只承受弯矩不承受扭矩的轴，主要用于支承回转零件。 2.传动轴：只承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴,主要用于传递转 矩。如汽车的传动轴。 3.转轴：同时承受弯矩和扭矩的轴，既支承零件又传递转矩。如减速器轴。
F
d
F
Me
扭转
T
T
弯 曲
14.2 轴的结构设计
一、轴的结构
观看切向键的安装
14.3.2 花键联接
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） 优点： ① 轴上零件与轴的对中性好； ② 轴的削弱程度较轻； ③ 承载能力强； ④ 导向性好。 缺点: 制造比较复杂、需专用设备，成本高。 花键联接多用于载荷较大，定心精度要求较高的联接中，如汽车，机床， 飞机等机器中。
A型
B型 A型 C型 B型 C型
14.3.1 键连接
普通平键
A型平键
B型平键
C型平键
Ø采用A、C型平键时，轴上键槽一般用指状铣刀铣出，采用B 型键时，键槽用盘状铣刀加工，轮毂上的键槽可用插削或拉削。 A型键应用最广，C型键一般用于轴端。
第六章 轴与轴毂联接
轴的设计
第六章 轴及轴毂连接
二、初定轴径 （一）、类比法
参考同类机型，比较轴传递的功率、转速和工作条件 等初步确定轴的直径。
（二）、按扭转强度计算 dmin
T=9.55×106P/n τ T=T/w T N.mm w T ≈0.2d3
6
P 9.55 × 10 n ≤ [ τ ] MPa τ T= T 3 0 .2 d
d 2 = 1.7 d1 = 1.7 × 20 = 34mm
即d2＝34mm时与d1 等强度。 而今， d2＝60mm 故低速轴强度高。
第六章 轴及轴毂连接
那 根 轴 最 粗 ？
Ⅰ
Ⅱ
Ⅳ
Ⅲ
第六章 轴及轴毂连接
三、轴的强度计算 （一）确定支点和力作用点之间尺寸 几点假设：
1） 支点选择在轴承宽的中点。 2）带轮、齿轮等承受的载荷看成集中载荷，载荷作用在轮宽中点。 3）旋转零件之间、旋转零件与静止零件之间的距离由经验公式选取， 通常选取10～15mm。
（二）、半圆键
多用于轴端锥面 的辅助连接。传递较小的载 荷。
第六章 轴及轴毂连接
（三）、斜键
1:100 工作面
1:100的斜度。工作面为上下面。
1:100
普通斜键
钩头斜键
普通斜键：工作时打紧，靠上下面摩擦传递扭矩，并可传递单向轴向力； 特 点 ：适用于低速轻载、对中性较差，转动精度要求不高的场合。变载下易松 动。钩头只用于轴端连接，如轮子在中间，使用普通斜键，且键槽应比键长2倍才 能装入。且要装安全罩 。
第六章 轴及轴毂连接
9.55 × 10 6 P ⋅ d≥3 0.2[τ T ] n 9.55 × 10 6 令：A 0 = 3 0.2[τ T ] d ≥ A0
轴及轴毂联接
轴及轴毂联接§1 概述机器上所安装的旋转零件，例如带轮、齿轮、联轴器和离合器等都必须用轴来支承，才能正常工作，因此轴是机械中不可缺少的重要零件。
本章将讨论轴的类型、轴的材料和轮毂联接，重点是轴的设计问题，其包括轴的结构设计和强度计算。
结构设计是合理确定轴的形状和尺寸，它除应考虑轴的强度和刚度外，还要考虑使用、加工和装配等方面的许多因素。
一、轴的分类按轴受的载荷和功用可分为：1.心轴：只承受弯矩不承受扭矩的轴，主要用于支承回转零件。
如.车辆轴和滑轮轴。
2.传动轴：只承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴,主要用于传递转矩。
如汽车的传动轴。
3.转轴：同时承受弯矩和扭矩的轴，既支承零件又传递转矩。
如减速器轴。
二、轴的材料主要承受弯矩和扭矩。
轴的失效形式是疲劳断裂，应具有足够的强度、韧性和耐磨性。
轴的材料从以下中选取：1. 碳素钢优质碳素钢具有较好的机械性能，对应力集中敏感性较低，价格便宜，应用广泛。
例如：35、45、50等优质碳素钢。
一般轴采用45钢，经过调质或正火处理；有耐磨性要求的轴段，应进行表面淬火及低温回火处理。
轻载或不重要的轴，使用普通碳素钢Q235、Q275等。
2. 合金钢合金钢具有较高的机械性能，对应力集中比较敏感，淬火性较好，热处理变形小，价格较贵。
多使用于要求重量轻和轴颈耐磨性的轴。
例如：汽轮发电机轴要求，在高速、高温重载下工作，采用27Cr2Mo1V、38CrMoAlA等。
滑动轴承的高速轴，采用20Cr、20CrMnTi等。
3. 球墨铸铁球墨铸铁吸振性和耐磨性好，对应力集中敏感低，价格低廉，使用铸造制成外形复杂的轴。
例如：内燃机中的曲轴。
三、设计轴的要求轴的设计一般应解决轴的结构和承载能力两方面的问题。
具体的说，轴的设计步骤有：（1）选择轴的材料；（2）初步估算轴的直径；（3）进行轴的结构设计；（4）精确校核（强度、刚度、振动等）；（5）绘制零件的工作图§10—2 轴的结构设计如教材图10-6所示为一齿轮减速器中的的高速轴。
第十四章轴和轴毂连接
第十四章轴和轴毂连接【教学目的要求】1、熟悉轴的类型、材料2、掌握轴的结构设计3、熟悉轴的强度计算，了解刚度计算5、掌握轴毂连接方法【教学重点难点】1、轴的结构设计2、轴毂连接【授课时数】８学时【教学方法】讲授、课件教学、课堂练习【教学内容】１４﹒１概述轴是组成机器的重要零件之一，各种作回转（或摆动）运动的零件（如齿轮、带轮等）都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。
因此，轴的主要功用是支撑回转零件及传递运动和动力。
一、轴的分类和用途轴有不同的分类方法，也有不同类型的轴。
常用的分类方法有两类：1）根据轴线的形状不同分类；2）根据承受载荷不同分类。
１、（1）、直轴直轴按外形可以分为光轴和阶梯轴，如图14--5所示。
阶梯轴便于轴上零件的拆装和定位。
（２）、曲轴常用于往复式机械中，例如内燃机、空气压缩机等。
可以实现直线运动与旋转运动的转换。
如图14--6所示它不受任何空间的限制，可以将扭转或旋转运动灵活地传到任何所需的位置，常用于医疗设备、操纵机构、仪表等机械如图14--7所示２、（1）、转轴同时承受扭矩和弯曲载荷的作用，例如齿轮减速器中的轴。
（2）、心轴心轴只需承受弯矩而不传递转距，例如铁路车辆的轴、自行车的前轴等。
按轴旋转与否分为转动心轴和固定心轴两种，如图14—2、3所示。
（3）、传动轴只承受扭矩而不承受弯矩或承受弯矩较小的轴。
例如图14--4所示的汽车中连接变速箱与后桥之间的传动轴。
二、轴的材料及选择轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。
碳钢：价格低廉，对应力集中的敏感性较低，可以利用热处理提高其耐磨性和抗疲劳强度。
常用的有35、40、45、50钢，其中以45钢使用最广。
对于受力较小的或不太重要的轴，可以使用Q235、Q275等普通碳素钢。
合金钢：对于要求强度较高、尺寸较小或有其它特殊要求的轴，可以采用合金钢材料。
耐磨性要求较高的可以采用20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢；要求较高的轴可以使用40Cr（或用35SiMn、40MnB代替）、40CrNi(或用38SiMnMo代替)等进行热处理。
精品课件-轴及轴毂联接
5.5
+0.2
>50-58 16*10 16 0
+0.050 -0.043 -0.0215 -0.061
6.0
0
>58-65 18*11 18
7.0
>65-75 20*12 20 +0.052 +0.140 0
+0.026
-0.022
7.5
>75-85 22*14 22 0
+0.065 -0.052 -0.026
磨损（动联接）
2)强度计算
挤压强度条件：
l:键的工作长度：
A型 B型 C型 T-轴上传递的转矩（N.mm） d-轴的直径(mm) h-键的高度
-键、轴和轮毂中挤压强度最低的材料的许用应力 如果计算键的强度不够，在结构允许的条件下，可适当增加轮毂和键的长度 或间隔布置180°两个键。考虑到两个键的载荷分配不均匀性，在验算键的强 度时只按1．5个键计算。
轴的常用材料是碳素钢和合金钢。 碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善其综
合性能，加工工艺性好，故应用最广，一般用途的轴，多用含碳量为0.25～ 0.5%的中碳素钢。尤其是45号钢，对于不重要或受力较小的轴也可用Q235A等 普通碳素钢。合金钢具有比碳素钢更好的机械性能和淬火性能，但对应力集中比 较敏感，且价格较贵，多用于对强度和耐磨性有特殊要求的轴。如20Cr、 20CrMnTi等低碳合金钢，经渗碳处理后可提高耐磨性；20CrMoV、 38CrMoAl等合金钢，有良好的高温机械性能，常用于在高温、高速和重载条件 下工作的轴。
-0.074
9.0
半径r 毂t1
公称尺 极限偏 最 最
寸
高职《机械设计基础》轴和轴榖连接、教案解析
****职业技术学院教案所示。
阶梯轴便于轴上零件的拆装和定位。
则可以做成空心轴。
所以按轴的结构可以分为实心轴和空心轴，如图所示。
图14－1图14-2 图14-3图14－4图14－5图14－6图14－7图14－8 与其它零件一样，轴的设计包括两个方面的内容：图14－9由于轴工作时产生的应力多为变应力，所以轴的失效多为疲劳损坏，因此轴的材料应具有足够的疲劳强度、较小的应力集中敏感性和良好的加工性能等。
14.3.2 轴上零件的定位一、轴上零件的轴向定位轴上零件的定位和固定是两个不同的概念。
定位是针对装配而言的，为了保证准确的安装位置；固定是针对工作而言的，为了使运转中保持原位不变。
但二者之间又有联系，通常作为结构措施，既起固定作用尤其定位作用。
为了传递运动和动力，保证机械的工作精度和使用可靠，零件必须可靠地安装在轴上，不允许零件沿轴向发生相对运动。
因此，轴上零件都必须有可靠的轴向定位措施。
轴上零件的轴向定位方法取决于零件所承受的轴向载荷大小。
常用的轴向定位方法有以下几种。
1）轴肩与轴环定位方便可靠、不需要附加零件，能承受的轴向力大；该方法会使轴径增大，阶梯处形成应图14－10图14－11图14－12但由于套筒与轴之间存在间隙，所以在高速情图14－13工作可靠，能够承受较大的轴向力，应用广泛。
只用于轴端零件轴向定位。
需要图14－14图14－15固定可靠，可以承受较大的轴向力，能实现轴上图14－16图14－17图14-18图14－20适用于传递转矩较大，对中性要求较高或零件在轴上移动时要求导向性良好的场合。
图14－19图14－21 用于固定不太重要、受力不大，但同时需要周向或轴向固定的零件。
****职业技术学院教案图14－22图14－23的轴段，应留有退刀槽，以保证螺纹牙均能达到与其期的高度（如图）。
为了便于加工和检验，轴的直径应取为圆整值；与滚动轴承相配合的轴颈直径应符合滚图6－24图14－25该小于螺纹小径；轴上零件（如齿轮、带轮、联轴器）的轮毂宽度大于与其配合的轴段长度；轴的基本形状确定之后，换需要按照工艺的要求，对轴的结构细节进行合理设计，从而可以采用凹切圆角或肩环结构等。
《轴和轴毂连接》PPT课件
精选课件ppt
12
一、轴上零件的装配方案
据轴上零件定位、加工要求以及不同的零件装配方案，参考 轴的结构设计的基本要求，得出如图所示的两种不同轴结 构。
精选课件ppt
13
二、轴上零件的固定 1、轴上零件的定位 轴肩及轴环----阶梯轴上截面变化之处。
零件的轴向定位由轴肩（轴环）或套筒来实现。
特点：结构简单，定位可靠 ，可承受较大的轴向力 应用：齿轮、带轮、联轴器、 轴承等的轴向定位
精选课件ppt
10
第二节 轴的结构分析
轴的结构分析：包括定出轴的合理的
外形和全部结构尺寸
1.轴应便于制造，轴上零件要易于装拆； (制造安装) 2.轴和轴上零件要有准确的工作位置； (定位) 3.各零件要牢固而可靠地相对固定； (固定) 4.改善应力状况，减小应力集中。
精选课件ppt
11
轴的结构 轴主要由轴颈、 轴头、 轴身三部分组成(如图10-5)。 轴上被支承的部分为轴颈，如图中③， ⑦段； 安装轮毂的部 分称做轴头，如图中①，④段； 联接轴颈和轴头的部分称做 轴身，如图中②，⑥段。
精选课件ppt
14
圆螺母
特点：定位可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力
由于切制螺纹使轴的疲劳强度下降
应用：常用于轴的中部和端部
精选课件ppt
15
弹性挡圈
特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力。
应用：常用于固定滚动轴承等的轴向定位
精选课件ppt
16
轴端压板 特点：可承受剧烈振动和冲击。 应用：用于轴端零件的固定，
精选课件ppt
21
2 .各轴段长度的确定
1.尽可能结构紧凑，保证零件所需要的装配和调整空间如 L应根据轴承端盖和联轴器装拆要求定出
机械设计课件第六章轴毂连接
机械设计课件第六章轴毂连接---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 机械设计课件第六章轴毂连接第六章轴毂连接轴毂连接的功能，主要是实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）的轴向固定并传递转矩，有些还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。
轴毂连接形式很多，如键连接、花键连接、过盈连接、销钉连接等。
本章主要讨论键连结和花键连接的类型，选择和计算，对其他形式的轴毂连接只作简单介绍。
6-1 键连接一、类型及特点：1 、键的作用键是种标准零件，通常用来实现轴与轴毂之间的轴向固定以传递转矩，有时也作导向零件用。
2 、分类及结构、特征：键连接的主要类型有：切向键联结。
楔键联结；半圆键联结；平键联结；（（1 ）、平键连接：平键是应用最广的键。
其横截面是正方形或矩形，键的两侧面是工作面，其顶面与轮毂上键槽的底面留有间隙。
工作时，靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。
见 P100 图 6-1 a)所示。
按用途。
1 / 19平键分为：滑键。
薄型平键；导向平键；普通平键；①、普通平键：用于静连接，特点是：对中性好，安装方便。
按端部形状，普通平键有三种。
型）单圆头（型）平头（型）圆头（见图 6-1 b) ,c) ,d) 所示。
采用圆头或单圆头平键，轴上的键槽用端铣刀铣出，轴上键槽端部的应立集中较大；圆头平键在键槽中轴向固定良好，但键的头部侧面与轮毂上的键槽不接触，故键的圆头部分不能充分利用。
采用平头键时，轴上键槽用盘铣刀铣出，轴的应力集中较小。
对于尺寸大的键，用紧钉螺钉把键固定在轴上键槽中。
轮毂上的键槽一般用插刀或拉刀加工。
单圆头平键常用于轴端与轮毂的连接。
②、薄型平键薄型平键也有圆头、平头和半圆头之分。
标准薄型平键的高度约为普通平键的60%～70%，所以传递转矩能力较低，适用空心轴、薄壁轮毂或只传递运动的轴毂连接。
第十九章轴、轴毂连接及连轴器
? 1．碳素钢
碳素钢较合金钢价廉，对应力集中的敏感性 较小，故应用较广。常用的有 30、35、40、 45和50等优质碳素钢，其中 45钢最为常用。为 改善其机械性能，常进行调质或正火处理。滑动 轴承的支承轴颈部分应进行表面淬火以提高其耐 磨性。
? 对于受力较小和不重要的轴可用 Q235等普通 碳素钢。
? 与轴承相配合的轴段称为轴颈，与被支承零 件配合的轴段称为轴头，连接轴头与轴颈的 轴段称为轴身。
轴上被支承零件的轴向定位与固定是借助于轴环或 轴肩与其它固定零件配合实现的。 轴上不起定位作用但方便于零件的装拆的轴肩称为非 定位轴肩，当相邻两段轴径相差较大 时宜采用锥柱面过渡。轴环定位方便可靠，通常用于 受轴向力较大的零件的轴向定位；一 般轴肩定位不能承受较大的轴向力而主要起定位作用。
? 与滚动轴承配合处的轴肩结构与轴 承类型 有关，当受有轴向力采用向心推力轴承时，要 求定位面紧密相靠贴，为保证配合要求采用磨 削加工时须留有砂轮越程糟。以上结构见图定 位轴肩相关尺寸与非定位轴肩自由表面过渡圆 角半径须查手册确定。滚动轴承轴肩的圆角半 径另有规定须查手册确定。
套筒定位．图适用于零件间距离较 短的场合。当无法采用套筒或套筒过 长时宜采用圆螺母与止推垫片固定图a 或双圆螺母固定图b。用上述各种方法 定位时，轮毂宽度均应略大于配合轴 段的长度，以保证定位侧面相互紧靠。 加工螺纹部分应留有退刀槽。
对于转轴，可利用上述公式初步估算轴的最小直径 dmin然后进行轴的结构设计，初步确定轴的几何形 状和尺寸。
二、轴的弯扭合成强度计算
轴的结构初步确定后，这时轴的支承跨 距和轴上载荷的大小，方向及作用点的位 置和载荷种类均已确定，然后进行轴的受 力分析，按照弯扭合成强度计算轴的危险 断面(有时是几个危险断面)的直径，一般 计算顺序如下
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轴间连接
离合器结合和分离过程
第十一章 滚动轴承
什么是轴承？
轴承的功用：支承轴及轴上回转零件，保持轴的旋转精 度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。
滚动轴承（向心轴承）
滚动轴承（推力轴承）
滚动轴承
滚动轴承
滚动轴承（滚球）
滚动轴承（滚子）
滚动轴承
滚动轴承的基本构造
滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。 各零件的作用：
第十一章 轴
概述 • 轴是组成机器的重要零件之一，轴的工 作情况好坏直接影响到整台机器的性能 和质量。 轴的功用 轴 支撑回转零件 传递运动和扭矩
或只具其一，或兼而有之
轴的类型
心 轴—只承受弯曲
按受载荷
传动轴—只承受转矩 转 轴—既受弯矩、又受转矩 直轴
按轴心线
曲轴 挠性钢丝轴
其他
挠性钢丝轴
轴的应用
滚动轴承
优点：摩擦阻力小、起动灵敏、效率高、润滑简便、和易于 互换等。 缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。 滚动轴承 标准化；并由专业厂大批量生产。 设计人员的主要任务是: 熟悉标准，正确选用。
轴毂连接
切向键优缺点:
1、特点：优点：传递载荷大 缺点：切向键破坏轴上零件对中性 2、应用：对中精度要求不高、载荷大的重型机械中， 如：大型飞轮、矿用卷扬机卷筒等
轴毂连接
花键连接
1、工作原理：
（花键轴、花键孔组成）键侧工作、挤压传扭
花键孔
花键轴
花键联接
轴毂连接
矩形花键
300渐开线花键
450渐开线花键
内圈：和轴颈装配；
外圈：支承轴或轴上 零件； 滚动体：滚动接触； 保持架: 将滚动体分开。
滚动轴承
滚动副的材料要求： 滚动体与内外圈：要求高的硬 度和接触疲劳强度、良好的耐磨性 和冲击韧性。 含铬合金钢（ GCr15 、 GCr6 、 GCr15SiMn、GCr9等），热处理后硬 度可达HRC61-65。 保持架（2种）：冲压—低碳钢， 实体—有色金属（如黄铜）或塑料 (高速)。
尼龙销
挡板
销与挡板之间留有 间隙
c
c
轴间连接
6.轮胎式联轴器
组成：轮胎状弹性元件 、加紧板 、两半联轴器 、螺钉
特点：富有弹性，消振能力强，扭转刚度小，但径向尺寸较
大，过载时产生附加轴向载荷。
轴间连接
弹性柱销联轴器
弹性联轴器
齿式联轴器
轴间连接
牙嵌离合器
操纵式离合器 摩擦离合器 离合器 安全离合器 自动离合器 定向离合器
轴毂连接
花键连接
特点：
承载能力高-多齿传力
对轴、毂削弱小-齿槽浅
对中性好、成本高（专用设备加工）
轴毂连接
销连接
主要用途—是固定两个零件之间的相对位置。
组合加工和装配时 重要的辅助零件
销也可用于连接， 传递不大的转矩
作为安全保护装置中 的过载剪断元件，保 护机器中的重要零件 不被破坏
轴毂连接
圆柱销
平键
A型平键 B型平键 C型平键
键连接
楔键 半圆键 切向键
花键连接
销连接 过盈连接
轴毂连接
键连接 图所示的是 一个皮带轮与 轴上键的连接。 键连接的目的 是实现轴上零 件的周向固定 并传递转矩。
轴毂连接
平键连接优点：
普通平键连接具有结构简单、装拆方便 的优点，同时由于在装配时键的顶面与轮 毂键槽之间留有间隙，不影响轮毂与轴的 对中，故对中性较好，因而应用广泛。但 其只能实现周向固定以传递转矩，不能传 送轴向力和进行轴向固定。
优缺点：结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心力和磨损，并给轴和 轴承带来附加动载荷。
轴间连接
2.万向联轴器
作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动 过程中，两轴之间的夹角还可以改变。
应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。
单万向联轴器
轴间连接
3.齿式联轴器
组成： 它由两个带有内齿及凸缘的外壳和两个带有外齿的半 联轴 器组成。两个外壳用螺栓连接，两个内套筒分别用键与两 轴连接，依靠内、外齿相互啮合传递转矩。
空心轴
自行车轴
供应马达转轴
台阶轴
轴的应用
传动轴
转轴
曲轴
心轴
第十章 轴毂连接
概述 轴与轴上零件（如齿轮、带轮、链轮等） 的链接称为轴毂连接，其功能主要实现轴 上零件的周向固定并传递转矩。轴毂连接 的方式很多，最常见、应用最广泛的有键 连接、花键连接、销链接、过盈连接等 功用
传递扭距；固定和定位。
轴毂连接
圆锥销 圆锥销有1∶50的锥度， 可以自锁，定位精度高， 位精确性和可靠性影响 不大
圆柱销靠过盈配 合固定在销孔中
第十章 轴间连接
功 用
用于将两根轴连接在一起，使它们一起旋转，并传递扭矩
联轴器和离合器的区别
用联轴器连接的两轴，只有在机器停车后，经过拆 卸才能把它们分离 用离合器连接的两轴，在机器工作中就能方便地 使它们分离或接合 分 类
刚性联轴器 挠性联轴器
联轴器
轴间连接
套筒联轴器
刚性联轴器
凸缘联轴器 十字滑块联轴器 万向联轴器 齿轮联轴器 弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器 轮胎式联轴器
挠性联轴器
轴间连接
1.套筒联轴器
结构 特点 应用
用一套筒通过销或键与两轴联接 径向尺寸小，结构简单，制造容易，但拆装时需沿轴 向移动较大的距离，且只能联接两轴直径相同的圆柱 形轴端 两轴对中性好,工作平稳,经常正反转的小功率传动场合
轴毂连接
1 平键连接
1)、工作原理：键侧挤压、键剪切传扭矩
2)、平键类型：
A型平键 B型平键 C型平键
A型
圆头
B型
方头
C型
单元头
轴毂连接
2 半圆键连接
结构特点—是轴上键槽是用半径与键 尺寸相同的外圆盘形铣刀加工的。
图10ห้องสมุดไป่ตู้15 半圆键连接
轴毂连接
优点是定心性和工艺性好， 装配方便，尤其适用于锥 形轴与轮毂的连接，如图 5-6(b)所示。
缺点是轴上键槽较深， 对轴的强度削弱较大， 故一般只用于轻载的 静连接中
轴毂连接
3 楔键连接
优点—是能对轮毂起到单向轴向固定的作用或 承受单向的轴向载荷， 缺点—是在楔紧时破坏了轴与轮毂的对中性。
轴毂连接
4 切向键连接
切向键由一对斜度为 1∶100的楔键组成。 装配时，两个楔键分别 从轮毂两端打入并楔紧。 切向键的工作面为窄面，工 作压力沿轴段外圆的切线方 向作用。能传递很大的转矩
齿式联轴器
轴间连接
4.弹性套柱销联轴器
结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套的柱 销联接两个半联轴器。结构简单，成本低，允许综合偏移, 且缓冲、吸振。
圆柱孔
圆锥孔
c
A
图10-30 弹性套柱销联轴器
轴间连接
5.弹性柱销联轴器
结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔 中,两侧加挡板（以防柱销滑出） 。 特点：结构简单,制造容易,维护方便,传递T大,能 补偿较大的轴向位移，并允许微量的径向位移和 角位移。缓和冲击、吸收振动,但对温度敏感,不 宜用于高温。 应用：适用于正反向变化多，启动 频繁的高速轴。代替弹性套柱销联轴 器，传递大的T。
圆锥销联接
平键联接
轴间连接
2.凸缘联轴器
结构 特点
由两个带毂的圆盘并用螺栓联接以实现两轴的联接 结构简单并能传递较大的转矩，应用最广泛 用铰制孔螺栓对中
用凸肩和凹槽对中
轴间连接
1.十字滑块联轴器
结构：两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具有凸 榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽中，构成 移动副。 工作原理：当两轴存在不对中和偏斜时，滑块将在凹槽内滑动