平键力学分析
轴键的校核
轴键的校核
设计的材料键为圆锥形轴孔平键单键槽,平键受力分析如图所以。
轴回转时,键与键槽侧面受挤压,键的纵向剖面a-a受剪切。
实践证明,平键联接的静联接主要失效形式是键、轴和轮毂中强度较弱的工作表面被挤压压溃,因此通常只需验算挤压强度。
动联接的主要失效形式是键和毂中硬度较低的工作表面磨损,因此通常只验算耐磨性,即验算压强。
设轴传递的转矩为T,轴的直径为d,则作用在轴上的圆周力Ft 为:
Ft=T÷y=T÷﹙d/2﹚=2T/d
键联接的挤压面积为:
A=hl/2
式中:h/2为键与轮毂的近似接触面高度(mm);A为挤压面积;l 为键与轮毂的接触长度(mm);设计方案为C形普通平键如图所示:l=L-b/2。
静联接的挤压应力即挤压强度为:
σ=Ft/A=4T/d h l ≤[σ]
动联接压强计耐磨性验算为:
Pc=4T/d h l≤[Pc]
已知设计参数d=35 查表得b=10;h=8;L=82将参数代入上式中得:
σ=T/5040
Pc=T/5040。
工程力学课上习题-6
a
3a
a
D
A
P1
B
Q P2
C
分析:以整体为研究对象能列3个独立的平
衡方程, 固定铰链支座A、C处的反力共4个
未知数不能求解。需再选取研究对象。
YA
a
3a
a
A XA P1
B
Q P2
XC C YC
3
分析:先选取AB杆为研究对象。
再以BC杆或整体为研究对象。
2个研究对象能列2×3=6个
独立的平衡方程, 问题可解。
解方程得 M B =1000×1=1000(N⋅m)
1
① 再研究CD杆 ② 受力如图
③ 取E为矩心,列方程 ∑m E = 0,− SCA ⋅sin 45o ⋅CE − P⋅ED =0
④ 解方程求未知数
SCA
=
− P⋅ED sin45o ⋅CE
=
−
1000×1 0.707×1
=
−1414(
N)
[例2] 已知:P=100N. AC=1.6m,BC=0.9m,CD=EC=1.2m,AD=2m 且AB水平, ED铅垂,BD垂直于
YA
YB
3a
a
YB’ B XB’
A XA P1
B XB
Q YC
P2
C XC
解:
AB杆:
∑ mA = 0,
YA 3a
A XA
P1
−P1 ⋅ 2a + YB ⋅ 3a − Q ⋅ 4a = 0 YB = 500 N
YB a
B XB
Q
解:
YB = YB ' = 500 N
BC杆:
∑ mC = 0,
YA 3a
平键工作原理
平键工作原理
平键的工作原理主要依赖于两个侧面作为工作面,通过键与键槽侧面的挤压来传递转矩。
具体来说,平键的下半部分装在轴上的键槽中,上半部分装在轮毂的键槽中。
工作时,上表面与轮毂键槽底面间有间隙,转矩的传递依赖于轴槽、键及毂槽的侧面受挤压。
此外,轮毂与轴通过圆柱表面配合实现轮毂中心与轴心的对中,但不能实现轴上零件的轴向固定。
平键分为普通型平键、薄型平键和导向型平键三种。
普通型平键对中性好,定位精度高,折装方便,适用于高速或承受冲击、变载荷的轴。
薄型平键用于薄壁结构和传递转矩较小的地方。
导向型平键用螺钉把键固定在轴上,适用于轴上的零件沿轴移动量不大的场合。
以上信息仅供参考,如需获取更多详细信息,建议查阅平键使用说明书或咨询相关技术人员。
《键联接及受力分析》课件
静力分析是研究键联接在静止状 态下受到的力,包括传递的扭矩
和剪切力。
分析键联接的静力特性,需要计 算键联接的强度和刚度,以确保 在静止状态下能够承受足够的载
荷而不发生破坏。
静力分析需要考虑键联接的材料 属性、几何尺寸和接触条件等因 素,以及键槽和键的配合情况。
动力分析
01
动力分析是研究键联接在动态状态下受到的力,包括振动和冲 击载荷。
VS
详细描述
切向键联接由切向键、轴和轮毂组成,通 过键的两侧面与轮毂槽的两侧面相配合来 传递扭矩。切向键的设计使其能够承受非 常大的轴向力和扭矩,适用于重载和高转 速的机械传动系统。这种联接方式具有极 高的承载能力和可靠性,但结构相对复杂 ,制造成本较高。
CHAPTER 03
键联接的受力分析
静力分析
详细描述
工艺优化包括热处理、加工和装配等环节。热处理可以提高材料的机械性能,加工工艺的优化可以减 少材料的浪费和提高加工效率,装配工艺的优化可以确保联接的精度和可靠性。同时,还需考虑生产 自动化和智能化等因素,以提高生产效率和产品质量。
CHAPTER 06
键联接的未来发展与展望
新材料的应用
01
02
切向键的上下面为工作面,其 工作面为切向键的两个侧面。
键联接的应用场景
传递运动和转矩
在各种机械传动中,如齿轮传动、带 传动和链传动等,都需要通过键联接 来传递运动和转矩。
固定零部件
在轴上固定零部件,如齿轮、带轮、 链轮等,通常采用键联接来实现。
实现轴向固定和传递转矩
在轴上固定零部件时,需要采用键联 接来实现轴向固定和传递转矩。
表面处理技术
利用先进的表面处理技术 ,如喷涂、电镀等,提高 键联接的耐磨、耐腐蚀性 能。
平键6的最大剪应力_解释说明以及概述
平键6的最大剪应力解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本篇文章旨在探讨平键6的最大剪应力问题及其解决方法。
平键是一种常见的传动元件,在机械工程中广泛应用于联轴器、减速器等装置中。
然而,平键在使用过程中可能会遭受剪应力,导致损坏和故障。
因此,理解平键6的最大剪应力特性以及如何降低其发生的重要因素对于确保机械系统的可靠性和稳定性至关重要。
1.2 文章结构本文将分为四个部分进行探讨。
首先,在引言部分我们将概述文章内容,并介绍研究目的。
接下来,在第二部分将详细解释和阐述什么是平键以及剪应力的定义和相关概念。
同时,我们还将介绍平键6的特点以及常用的应力分析方法。
在第三部分,我们将对平键6的最大剪应力进行总结和概述,并深入探讨影响其产生的因素以及如何通过一些方法减小其最大剪应力。
最后,在结论部分我们将总结该问题并展望未来研究方向。
1.3 目的本文的主要目的是对平键6的最大剪应力问题进行解释和探讨,并提供解决该问题的方法。
通过深入研究平键6的特点和应力分析方法,我们将揭示剪应力出现的情况和原因,并分析影响平键6最大剪应力的因素。
同时,我们还将探索如何减小平键6的最大剪应力,以提高机械系统的可靠性和性能。
通过这些内容的呈现,我们旨在为读者提供有关平键6最大剪应力问题的全面了解,并为相关领域中从事设计、制造和维护工作的专业人士提供参考和指导。
2. 平键6的最大剪应力解释说明:2.1 平键的定义:平键是机械连接中常用的一种连接元件,其有一个窄长的平面,被用于将两个轴或者一根轴与一个零件连接在一起。
平键通常具有槽口和凸缘,以确保其固定并且能够承受相应的负载。
在这篇文章中我们将详细讨论平键6。
2.2 剪应力的概念:剪应力是指物体内部由于受到剪切力作用而产生的相对位移。
它是与材料抵抗剪切形变能力相关的重要参数。
对于平键而言,当承载传递给它时,会产生剪应力。
2.3 平键6的特点和应力分析方法:平键6是一种特殊类型的平键,在工程设计中常见到。
平键介绍、分类及尺寸word版本
平键介绍、分类及尺寸精品文档平键介绍、分类及尺寸一、普通平键1、普通平键的概念、结构、尺寸普通平键(GB1096-2003)分为三种结构形式,如图所示(倒角或倒圆未画),A型为圆头普通平键,B型为方头普通平键,C型为单圆头普通平键。
普通平键的主要结构尺寸为键宽b、键高h、键长L。
2、普通平键的标记格式为:名称键的形式键宽b ×键高h ×键长L GB1096-2003。
其中A型普通平键的形式A可以省略不住。
例如A型普通平键,b=8,h=7, L=25, 标记为键8×7×25 GB1096-2003,如为B型普通平键,尺寸同上,则标记为:键B8×7×25 GB1096-2003。
除了普通平键外还有薄型普通平键,用于受力较小的连接,其国标代号为GB1657-2003, 结构同GB1096-2003相同,也分为A、B、C型。
普通平键依靠的是键的两个侧面来传递动力。
普通平键的有关尺寸是根据轴的直径来选取的,可以查下面的表:精品文档收集于网络,如有侵权请联系管理员删除绘图时与键有关的数据,如槽深、槽宽必须查上面的表画图。
3、画法3.1 键槽的画法其中如标注偏差,应该按照上面标中的要求和说明进行标注。
3.2普通平键连接画法二、普通平键型式与尺寸标准:摘自GB/T 1095-1979,GB/T 1096-1979(1990年确认有效)模型(M) GB1096.CATPart GB1096.SLDPRT收集于网络,如有侵权请联系管理员删除收集于网络,如有侵权请联系管理员删除收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档l(系列):6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,160,180,200,220,250,280,320,360,400,450,500三、薄型平键、键槽的剖面尺寸及公差标准:摘自GB/T 1566-2003,GB/T 1567-2003模型(M):GB1567.CATPart GB1567.SLDPRT精品文档收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档收集于网络,如有侵权请联系管理员删除l(系列):10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,160,180,200,220,250,280,320,360,400四、描述(D)1、在工作图中,轴槽深用t或(d-t)标注,毂槽深用(d+t1)标注。
键联接及受力分析课件
总结词
疲劳强度是衡量键联接性能的重要指标,提高疲劳强度有助于延长键联接的使用寿命。
要点一
要点二
详细描述
疲劳强度与材料的力学性能、键的形状和尺寸、工作载荷等多种因素有关。优化材料成分和热处理工艺可以提高材料的疲劳强度。此外,采用表面强化技术如喷丸、碾压等可以改变材料表面的应力分布,从而提高疲劳强度。在设计阶段考虑降低应力集中和优化载荷分布也是提高疲劳强度的有效方法。
详细描述
总结词
根据单个键的受力分析结果,可以计算出键的强度和安全系数,从而评估整个联接的强度。
详细描述
根据单个键的受力分析结果,可以进一步计算出键的剪切强度和挤压力。通过安全系数的计算,可以评估出整个联接的强度和安全性。在进行强度计算时,需要考虑材料的机械性能、键的类型和尺寸、以及工作条件等因素。
详细描述
半圆键的形状类似于半圆形,其工作面为侧面。半圆键联接中,键的侧面与轴上的键槽侧面相接触,形成摩擦力来传递扭矩和力矩。半圆键联接具有较好的工作平稳性和较高的承载能力,但其制造和安装要求较高,常用于轻载、中速和低精度的机械传动中。
VS
花键联接是一种结构紧凑、承载能力高的键联接方式,适用于传递较大扭矩和力矩的场合。
实例分析
总结词
汽车变速箱中的键联接主要用于传递扭矩,其受力情况复杂,需要考虑多种因素。
详细描述
在汽车变速箱中,键联接主要用于固定齿轮的位置并传递扭矩。由于汽车在行驶过程中会受到复杂的力矩和力作用,因此需要对键联接进行详细的受力分析。需要考虑齿轮的转速、传递的扭矩、键的长度和宽度等因素,以确保键联接的强度和稳定性。
键联接的优化与改进
总结词:材料的选择和热处理对键联接的优化至关重要,直接影响其力学性能和使用寿命。
键联接及受力分析课件
05 键联接的受力分 析
轴向力的计算与分析
轴向力
是指沿着键轴方向的力,主要由外部载荷和键之 间的摩擦力引起。
计算方法
根据键的类型和尺寸,结合轴上零件的重量、惯 性力以及工作温度等因素进行计算。
分析重要性
轴向力的大小直接影响到键的承载能力和使用寿 命,因此对其进行分析是必要的。
周向力的计算与分析
键联接的特点与用途
特点
键联接结构简单,装拆方便,对中性好,能承受较大的扭矩 和冲击载荷。
用途
广泛应用于各种机械传动系统中,如汽车、飞机、轮船和机 床等。
键联接的材料与强度要求
材料
常用的键材料有碳钢、合金钢、铜和尼龙等,根据不同的工作条件和使用要求 选择合适的材料。
强度要求
为了保证键联接的可靠性和安全性,需要对其强度进行校核,根据实际工作载 荷和材料特性进行计算和分析。
感谢观看
02 平键联接
平键联接的原理与结构
原理
平键联接主要依靠键与键槽之间的配合来传递扭矩,实现轴与轮毂的固定和传动 。
结构
平键通常由键和键槽组成,键槽设在轴上,键插入键槽中,并通过固定方式(如 内螺纹或过盈配合)将轮毂与轴固定在一起。
平键联接的强度计算
静强度计算
根据轴、轮毂和键的材料、尺寸和许 用应力等参数,计算出平键联接的静 强度,确保在正常工作条件下不会发 生破坏。
花键联接的失效形式与设计准则
• 总结词:花键联接的失效形式主要包括齿面磨损、胶合和疲劳断裂等, 设计时应遵循相应的设计准则,确保其安全可靠。
• 详细描述:花键联接的失效形式主要包括齿面磨损、胶合和疲劳断裂等。齿面磨损是由于摩擦引起的,可通过选择合适 的材料和润滑剂来减小磨损。胶合是由于高温和高应力引起的,可通过降低温度和减小应力来避免胶合。疲劳断裂是由 于循环载荷引起的,可通过优化设计、提高材料品质和使用寿命来增强抗疲劳断裂的能力。在设计花键联接时,应遵循 相应的设计准则,包括载荷的计算、材料的选取、结构的设计、工艺的要求和使用条件的考虑等,以确保其安全可靠。
平键名词解释
平键名词解释平键,也称为方键,是一种最常见、最基本的传动零件之一。
它是通过传递转矩来实现机械运动的一种连接装置。
在机械设备中,平键主要用于轴和轮毂之间的固定连接,以实现动力的传递。
一、定义平键是一种标准件,主要由头部和柄部组成,形状为长方形。
其头部尺寸大于柄部尺寸,通常呈矩形或圆头矩形。
平键的工作面是两个侧面,通过键槽与轴和轮毂紧密配合,利用摩擦力来传递扭矩。
二、分类根据工作面的不同,平键可以分为普通平键、半圆键和切向键三种类型。
1. 普通平键:是最常用的平键形式,其工作面为两个平行的平面。
适用于载荷较小、速度较低的场合。
2. 半圆键:其工作面为一个半圆形的表面。
由于接触面积较大,因此能承受较大的载荷,但装配时需要较高的精度。
3. 切向键:其工作面为一个螺旋面,适用于载荷较大、速度较高的场合。
三、应用平键广泛应用于各种机械设备中,如汽车、飞机、船舶、发电机、电动机、泵、减速器等。
它主要用于轴和轮毂之间的连接,也可以用于轴和轴之间的连接。
四、特点1. 结构简单:平键的结构简单,制造方便,成本低廉。
2. 安装方便:平键的安装和拆卸都比较方便,只需要将键插入键槽即可。
3. 适应性强:平键能够适应不同大小和形状的键槽,具有良好的通用性。
4. 承载能力强:平键依靠键的两侧面与键槽壁接触产生摩擦力来传递扭矩,承载能力较强。
五、选择与使用选择平键时,应考虑以下因素:1. 轴的直径和长度:轴的直径决定了键的宽度,轴的长度决定了键的长度。
2. 转矩的大小:转矩的大小决定了键的截面积。
3. 工作条件:工作条件包括载荷的性质、速度、冲击和振动等因素。
使用平键时,应注意以下事项:1. 平键与键槽应保持良好的配合,不能有间隙。
2. 平键应定期检查,如有磨损应及时更换。
3. 在安装平键时,不应使用过大的力量,以免损坏键或键槽。
六、总结平键作为一种基本的传动零件,在机械设计和制造中有着广泛的应用。
其结构简单、安装方便、承载能力强等特点,使其成为机械设计者的重要工具。
平键硬度和轴硬度关系
平键硬度和轴硬度关系摘要:一、平键硬度和轴硬度关系概述1.平键与轴的定义和作用2.平键硬度和轴硬度的定义及测量方法3.平键硬度和轴硬度关系的重要性二、平键硬度和轴硬度关系的分析1.硬度匹配原则2.不同硬度对平键和轴的影响3.硬度不匹配时的损坏现象三、平键硬度和轴硬度关系的应用1.选择合适的平键和轴硬度以提高传动效率2.防止硬度不匹配导致的损坏和故障3.延长平键和轴的使用寿命四、总结1.平键硬度和轴硬度关系的关键点回顾2.对工程设计和使用平键和轴的建议正文:平键硬度和轴硬度关系在机械传动中占据重要地位。
平键与轴是机械传动系统中的关键部件,平键连接轴和齿轮、链轮等,起到传递扭矩和转速的作用。
平键硬度和轴硬度关系直接影响着传动系统的性能、寿命和可靠性。
一、平键硬度和轴硬度关系概述平键,又称平轴,是一种用于连接轴和齿轮、链轮等传动元件的机械零件。
轴是机床上用来支撑零件的部件。
平键硬度是指平键材料抵抗划痕的能力,通常用布氏硬度、洛氏硬度或维氏硬度表示。
轴硬度是指轴材料抵抗划痕的能力,也可以用布氏硬度、洛氏硬度或维氏硬度表示。
平键硬度和轴硬度关系对于保证传动系统的正常工作至关重要。
二、平键硬度和轴硬度关系的分析1.硬度匹配原则平键硬度和轴硬度应遵循硬度匹配原则,以确保良好的配合。
如果平键硬度过高或过低,会导致轴与键之间产生过大的摩擦力,从而降低传动效率,甚至引起损坏。
同样,轴硬度过高或过低也会影响平键的性能。
2.不同硬度对平键和轴的影响当平键硬度低于轴硬度时,轴上的压力分布不均匀,容易导致键的早期磨损。
反之,如果平键硬度高于轴硬度,会导致轴承受过大的摩擦力,影响传动效率。
3.硬度不匹配时的损坏现象硬度不匹配时,可能出现以下损坏现象:(1)平键和轴之间的摩擦增加,导致传动效率降低;(2)平键和轴之间的配合不良,产生间隙,影响传动精度和稳定性;(3)过大的摩擦力导致平键和轴的表面疲劳磨损,甚至断裂。
三、平键硬度和轴硬度关系的应用1.选择合适的平键和轴硬度以提高传动效率在设计传动系统时,应根据负载、传动速度和材料等因素,选择合适的平键和轴硬度,以提高传动效率。
平键的强度
平键的强度
平键的强度是指它所能承受的最大载荷或应力,通常用于评估平键在连接部件时的可靠性和安全性。
强度取决于平键的材料、几何尺寸和工作条件等因素。
平键的强度可以通过以下两个方面进行评估:
1. 材料强度:平键材料的强度决定了它所能承受的最大应力。
常见的平键材料包括碳素钢、不锈钢和合金钢等。
这些材料的强度可以从材料厂商提供的技术资料中获取。
2. 几何形状:平键的几何形状对其强度也有着重要影响。
关键参数包括平键的尺寸(宽度、厚度和长度)以及连接部件的孔的尺寸。
一般来说,平键的宽度和厚度越大,强度就越高。
同时,孔的尺寸和形状也需要与平键的几何形状相匹配,以确保连接的强度。
为了确保平键的强度满足设计要求,工程师可以通过使用适当的材料、调整平键的尺寸和几何形状,以及进行力学计算和有限元分析等方法来评估和优化平键的强度。
另外,根据实际工作条件和安全系数的要求,还可以进行实验测试来验证平键的强度。
平键连接的齿轮和轴
调质一般用于中碳钢和中碳合金钢。例如 45、40Cr、 35SiMn 等。调质处理后齿面硬度一般为 220~260HBS。因硬度不 高,故可在热处理以后精切齿形,且在使用中易于跑合。
b.正火 正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切
削性能。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处理。大直
收获:
通过本课程的学习,使我们懂得了理论与方法的有机结合;在不破坏基本理论的系统性、严 肃性前提下,着重其实用性,同时拓宽了知识面,了解了过程装备的基础理论和工程应用知 识。使理论与生活更紧密的结合在一起。为今后工作生活打下了良好的基础。
感想: 经过一个学期课程的学习,在掌握一定理论知识的同时学会的更多的是学习知识及分析问题 的方法及思维习惯,只有学会更好的应用基础理论才能在今后的工作中更好的发展。
选材时考虑: 工作条件、载荷性质、经济性、制造方法等。 齿轮毛坯锻造—选可锻材料;铸造—选可铸材料;
4.齿轮的热处理: 调质/正火;软齿面。 改善机械性能,增大强度和韧性
表面淬(zan)火/渗碳淬火/表面氮化;硬齿面。 接触强度高、耐磨性好、可抗冲击。
配对齿轮均采用软齿面时:小齿轮受载次数多,故材料应选好些,热处理硬 度稍高于大齿轮(约 30~40HBS)。
现有一平键连接的齿轮和轴 问题:
1. 试为齿轮与轴选择合适的材料和热处理方法
2. 分析平键的受力,如何校核键的强度 1. 齿轮材料及热处理 2. 轴的材料及热处理 3. 平键的受力分析,强度校核 4. 连接的材料选择及处理
一. 齿轮 1. 定义 :
轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。
2. 失效形式 :
平键联接的主要失效形式是工作出现键的剪断。
设载荷为均匀分布,由图 10-38 可得平键联接的挤压强度条件 (公式)
平键尺寸计算依据
平键尺寸计算依据摘要:一、平键概述1.平键的定义2.平键的分类3.平键的应用领域二、平键尺寸计算依据1.平键尺寸的基本参数2.平键尺寸计算公式3.平键尺寸选择原则三、影响平键尺寸计算的因素1.轴与毂的配合类型2.载荷条件3.传动方式四、平键尺寸计算步骤1.确定轴与毂的配合类型2.计算平键的选用尺寸3.校核平键的强度五、实际应用案例分析1.案例背景2.计算过程3.结果分析正文:平键是一种常见的机械连接零件,广泛应用于各类机械传动系统中。
平键尺寸的计算对于保证机械传动性能的稳定性和可靠性至关重要。
本文将对平键尺寸计算的依据进行详细阐述,并结合实际案例进行分析。
一、平键概述平键,又称平头键,是一种用于连接轴与毂的机械零件。
根据材质和结构的差异,平键可以分为多种类型,如普通平键、方形平键、空心平键等。
平键广泛应用于各类工程机械、汽车、摩托车等领域。
二、平键尺寸计算依据1.平键尺寸的基本参数平键尺寸主要包括键长、键宽、键厚等。
这些参数需要根据轴与毂的配合类型、载荷条件和传动方式等因素进行选择。
2.平键尺寸计算公式平键尺寸的计算公式主要包括:键长=轴径+ 毂径-2×配合间隙;键宽=轴向载荷/[π×(毂径+ 配合间隙)^2];键厚=轴向载荷/(π×(轴径+ 配合间隙)^2)]。
3.平键尺寸选择原则在满足使用要求的前提下,应尽量选择尺寸较小、结构简单的平键。
此外,还需考虑制造工艺、装配方便性等因素。
三、影响平键尺寸计算的因素1.轴与毂的配合类型轴与毂的配合类型主要包括过盈配合、间隙配合和过渡配合等。
不同配合类型对平键尺寸的影响较大,需要根据实际工况进行选择。
2.载荷条件载荷条件主要包括轴向载荷、径向载荷和扭矩等。
载荷大小和方向对平键尺寸计算具有重要影响。
3.传动方式传动方式包括齿轮传动、链传动和带传动等。
不同传动方式对平键的尺寸要求不同,需要根据传动系统的特点进行选择。
四、平键尺寸计算步骤1.确定轴与毂的配合类型根据轴与毂的材料、硬度和工作条件等因素,选择合适的配合类型。
《键联接及受力分析》课件
键的分类及其特点
常见键的分类包括平键、木键、圆柱销、楔键、牙 键等。每一种键都有其特点和应用场景,比如圆柱 销适用于大力场景下,而木键适用于大扭矩场景下。
常见键的结构形式与特点
销钉式键
通过钉和销等元素组成刚性连接,适用于转矩 小、轴向载荷大的场景。
楔键
将楔形部件置于键槽中,形成键套的一部分并 传递扭矩、力度等作用。
螺栓式键
通过螺栓和螺母等元素组成可拆卸的键联接方 式,适用于需要经常更换的场景下。
键槽
用于收纳键,形成键套的一部分并传递大扭矩、 大力等作用,应注意键槽的设计大小和深度。
键的受力分析
1
Байду номын сангаас
剪切力、轴向力、弯矩的作用
键联接在传递扭矩、轴向载荷和弯矩等
计算方法及公式推导
2
场景下会承受不同的受力状态,需要进 行逐一的分析。
2 设计要求和注意事项
在具体的键联接设计中,有许多值得注意的地方,比如如何组合不同类型的键、如何应 对苛刻的作用条件等。
课堂练习与案例分享
案例分析:键联接失效案例分析
我们可以通过一个实际案例来分析键联接失效的原 因,并进一步提高键联接的可靠性和性能。
练习题及答案
通过练习题来巩固课程知识,并查看答案来检查自 己的学习效果。
结语
通过学习本课程,您已经深入了解了键联接的定义和分类、常见键的结构及特点、键的受力分析和选型设计等 方面的内容。希望本课程能对您的工程实践有所帮助。
常用的键联接的受力计算包括依据材料
的抗拉强度、抗剪强度等进行分析。在
具体设计中需要根据实际情况进行调整。
3
实例分析
我们可以通过实例分析来更好地掌握键 联接的受力分析,比如如何计算圆柱销 键套在传输扭矩场景下的极限载荷。
简述平键选型设计思路
简述平键选型设计思路平键(Key)是一种用于连接旋转零件(如轴)和平动零件(如轴孔)的机械连接元件。
平键通常位于零件的横截面上,以防止零件在轴向方向上的相对运动。
在进行平键选型设计时,以下是一些建议和设计思路:1.载荷计算:首先,需要了解应用中平键所需承受的载荷。
这包括扭矩、剪切力和轴向力等。
这些载荷将直接影响平键的尺寸和材料选择。
2.材料选择:平键通常由金属制成,常见的材料包括碳钢、合金钢和不锈钢等。
选择材料时要考虑其强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
3.平键尺寸:平键的尺寸包括宽度、高度和长度。
这些尺寸需要根据承受的载荷和零件的几何特征来确定。
通常,平键的宽度取决于轴的直径,而高度和长度则根据载荷计算确定。
4.键槽设计:轴和轴孔上的键槽需要设计得合适,以确保平键能够正确安装,并能够有效地传递载荷。
键槽的形状和尺寸需要满足平键的几何特征。
5.公差和配合:在平键的设计中,需要考虑轴和轴孔的公差和配合,以确保平键的正确安装,并且不会发生游隙或夹持。
6.疲劳寿命:如果应用中存在循环载荷或频繁振动,需要考虑平键的疲劳寿命。
在设计中要使用合适的安全因子,以确保平键在长期使用中不会发生疲劳破坏。
7.磨损和润滑:对于高载荷应用,要考虑平键的磨损问题。
合适的润滑和材料表面处理可以延长平键的使用寿命。
8.环境因素:如果平键在特殊环境中工作(如高温、腐蚀环境),需要选择能够适应这些环境的材料。
平键的选型设计需要仔细考虑各种因素,包括力学性能、材料选择、制造工艺和应用环境。
最终设计应该满足应用的要求并保证平键的可靠性和稳定性。
平键力学分析
3
p
p
-查表6-2
材料不同时,如何选取?
(一般不会发生键的剪断,故一般不作剪断强度校核)
键的尺寸大小取决于轴径 d,不同轴径 d键的大小不同 一个键的强度不够可采用双键,但只按 1 . 5个计算 键的选择计算一般步骤 工作要求→ 键的类型
依轴径 d →
键的b × h
(查标准)
轮毂寛度B→ 选键长L
(L<B并套标准 )
强度校核
(二)键的选择及平键的强度校核
一.键的选择 →(工作要求) 键的类型→按轴径 d选 键的b × h→选键长L(标准 ; 短于轮毂寛度) 表6-1 二.平键的强度校核
1.静联接
→压溃→挤压强度
2T 103 p p kld
圆头: l =L-b 平头: l =L 单圆头: l =L-b/2
平键硬度和轴硬度关系
平键硬度和轴硬度是材料力学性质的两个指标,它们之间存在一定的关系。
平键硬度是指材料在受到压入力量时,其表面的抗压能力,通常使用洛氏硬度测试来表征。
而轴硬度是指材料在受到切削力量时,其抵抗切削的能力,常使用洛氏硬度或布氏硬度等测试方法来测量。
在一般情况下,平键硬度和轴硬度之间存在一定的对应关系。
通常来说,如果一个材料的平键硬度较高,那么它的轴硬度也较高;反之,如果平键硬度较低,轴硬度也较低。
这是因为平键硬度和轴硬度都是反映材料内部结构的硬度指标,同一材料的硬度往往在一定程度上相互关联。
具体来说,平键硬度与轴硬度之间的关系受到许多因素的影响。
其中,最重要的因素是材料的晶粒度和晶格结构。
晶粒度较大、晶格结构较完整的材料往往具有较高的硬度,因为晶粒的边界可以妨碍塑性变形的传播,增强材料的硬度。
此外,材料的组织结构、化学成分以及加工工艺等因素也会对平键硬度和轴硬度产生影响。
需要注意的是,平键硬度和轴硬度虽然在一定程度上相互关联,但并不代表它们之间存在固定的数学关系,具体的数值差异会因材料的特性而有所不同。
因此,在进行材料硬度测试时,我们需要根据具体情况选择合适的测试方法,并结合其他材料性质进行综合评估。
同时,在工程实践中,我们还需要综合考虑其他因素,如材料的韧性、耐磨性等,以满足实际应用需求。
平键硬度标准
平键硬度标准说起来,平键这东西,咱们生活中可能不太常见,但它在机械世界里可是个响当当的角色。
平键的硬度,就像是一个人的性格,决定了它能在多大程度上承担重任。
你知道吗?平键的硬度不是随随便便定下来的,背后有一套科学严谨的标准,今天就带你一起走进这个小世界,看看那些硬核的规矩。
平键,听起来是不是觉得挺简单的?就是一根扁扁长长的金属条,插入轴和齿轮之间,帮助传递动力。
可别小看了这根小条,它的硬度可是一门学问。
硬度不够,遇到重活儿就容易变形;太硬了呢,又容易脆裂。
这就像是人一样,性格太软弱,大事小事都扛不住;性格太强硬,又容易走极端,折了自己也伤了别人。
所以啊,平键的硬度得恰到好处,既能承担重任,又能保持韧性。
那么,怎么判断平键的硬度是否合适呢?这就要提到硬度测试了。
硬度测试就像是给平键做体检,看看它的身体条件能不能满足工作需求。
常用的硬度测试有洛氏硬度测试、布氏硬度测试等。
这些测试方法各有千秋,就像是中医和西医,虽然诊断方法不同,但目的都是为了让人健康。
平键经过这样的体检后,就能知道它是不是适合上岗了。
讲到这里,你可能会好奇,既然有这么多测试方法,那平键到底应该达到什么样的硬度标准呢?其实啊,这个问题没有固定的答案,不同的应用场景对平键的硬度要求也不尽相同。
比如,用于精密仪器上的平键,硬度要求就比较高,因为它要保证长时间运行的稳定性和精度;而用于大型机械设备上的平键,硬度则相对低一些,因为它们更看重的是耐久性和承载能力。
这就像选朋友,不同的场合需要不同类型的朋友,有的适合谈心,有的适合共事。
说到这,你是不是对平键的硬度有了更深的了解?其实啊,无论是平键还是其他机械部件,它们都有自己的个性和特点,就像我们每个人一样。
在选择和使用这些零件的时候,最重要的是找到最适合的那个,而不是最贵或者最新的。
这样,机器才能像一个和谐的家庭,每个成员都能发挥出最好的状态,共同完成任务。
最后,我想说的是,虽然平键的硬度标准看似复杂,但实际上只要掌握了基本原理,理解了应用背景,就能轻松应对。
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依轴径 d →
键的b × h
(查标准)
轮毂寛度B→ 选键长L
(L<B并套标准 )
强度校核
(二)键的选择及平键的强度校核
一.键的选择 →(工作要求) 键的类型→按轴径 d选 键的b × h→选键长L(标准 ; 短于轮毂寛度) 表6-1 二.平键的强度校核
1.静联接
→压溃→挤压强度
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ห้องสมุดไป่ตู้
圆头: l =L-b 平头: l =L 单圆头: l =L-b/2
2.动联接
→磨损→压强
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-查表6-2
材料不同时,如何选取?
(一般不会发生键的剪断,故一般不作剪断强度校核)
键的尺寸大小取决于轴径 d,不同轴径 d键的大小不同 一个键的强度不够可采用双键,但只按 1 . 5个计算 键的选择计算一般步骤 工作要求→ 键的类型