轴毂联接机械设计教学PPT.ppt
6 键、花键、无键联接和销联接,61 键联接,62 花键联接,63 无键联接,64 销联接,图6-1A 型普通平键联接,1)平键联接（A型）,6-1 键联接,GB/T 10962003,A型普通平键,1.键联接的功用、分类、结构形式及应用,6-1 键联接,图6-1 B型普通平键联接,键联接是将轴上的转动或摆动零件与轴进行周向固定的联接，用以传递转矩；有的还兼作轴向固定或轴向移动的导向装置。,1)平键联接（B型）,GB/T 10962003,B型普通平键,图6-1 C型普通平键联接,6-1 键联接,1)平键联接（C型）,GB/T 10962003,C型普通平键,图6-2(a)导向平键联接,6-1 键联接,（a）导向平键,1)平键联接,图6-2(b)滑键联接,6-1 键联接,（b）滑键,GB/T 10972003,1)平键联接,图6-3 半圆键联接,6-1 键联接,GB/T 1099.12003,2)半圆键联接,图6-4 楔键联接,6-1 键联接,3)楔键联接,钩头楔键联接,GB/T 15652003,图6-5 切向键联接,6-1 键联接,4)切向键联接,GB/T 19742003,切向键（图6-5a），联接装配时，应使两切向键的斜面相互贴合并楔紧在轴毂之间（图6-5b）。传递双向转矩须用两对切向键分布呈120130（图6-5c）。,(a)(b)(c),2.键的选择和键联接强度计算,1)键的选择,图61F1 键的尺寸选择,6-1 键联接,键的选择指确定类型与标准尺寸。bh由轴径确定，长度L由传递的转矩确定。图6-1F1所示的带轮轮缘B与轮毂L可以相同或不同。,2)键键联接强度计算,(1)普通平键（限制接触面积上单位面积的压力P）,式中k键与轮毂槽(或轴槽)的接触高度(mm)，kh/2，h键高(mm)；T(Nm)；l键长(mm)；d轴径(mm)。,图66平键受力分析,6-1 键联接,2)键键联接强度计算,(2)导向平键和滑键（限制滑移面积上单位面积的压力p）,式中k键与轮毂槽(或轴槽)的接触高度(mm)，kh/2，h键高(mm)；T(Nm)；l键长(mm)；d轴径(mm)。,图66平键受力分析,6-1 键联接,2)键键联接强度计算,(3)半圆键（限制接触面积上单位面积的压力）,式中k键与轮毂槽的接触高度(mm)，k查手册，h键高(mm)；T(Nm)；l键长(mm)；d轴径(mm)。,图67半圆键受力分析,6-1 键联接,2)键键联接强度计算,(4)楔键（限制接触面积上单位面积的压力）,式中，b键宽(mm)；T(Nm)；l键长(mm)；d轴径(mm)。,图68楔键受力分析,6-1 键联接,(5)切向键,切向键的剖面尺寸为键的厚度t(mm)及宽度b(mm)。切向键联接工作时受力情况如图6-9所示，轴的直径为d(mm)，当轴传递转矩T(Nm)时，联接的工作面受挤压力F(N)，切向键联接的主要失效形式为材料较弱的工作面被压溃，故通常是按挤压强度计算。,图69 切向键联接,当轴与轮毂摩擦系数为f，由图6-9可得力矩平衡条件：T=FyfFd/2，若取y(dt)/2，td/10，则：T=Fd(0.450.5f)，由于联接的工作面较窄，可认为挤压力F在键的接触面上为均匀分布。则挤压强度条件为,6-1 键联接,2)键键联接强度计算,(5)切向键,式中t、C键的厚度和倒角宽度，mm，尺寸查有关设计手册；l键的工作长度，mm；f轴与轮毂的摩擦系数，一般取f 0.120.17，钢钢取较小值；钢铸铁取较大值；T转矩，Nm；d轴径，mm；p许用挤压应力，N/mm2，见表62。,图69 切向键联接,6-1 键联接,2)键键联接强度计算,1.花键联接的类型、特点和应用,6-2 花键联接,图610花键,花键联接常用的齿形为矩形花键（小径定心）与渐开线花键（侧面定心），矩形花键的基本尺寸由(GB/T 11442001)规定；渐开线花键的基本尺寸由(GB/T 3478.13478.92008)规定。,1.花键联接的类型、特点和应用,6-2 花键联接,图611矩形花键,1)矩形花键,2)渐开线花键,图612渐开线花键,矩形花键以小径定心（盘状铣刀加工），加工精度相对较高。,渐开线花键以侧面定心（成型拉刀加工），承载能力较大。,6-2 花键联接,齿间载荷分配不均匀系数，0.70.8；z花键的齿数；h矩形花键的工作高度，mm，h(Dd)/22c；h渐开线花键的工作高度，mm，h m(30)，h 0.8m(45)；dm花键的平均直径(dD)/2，mm；l花键的工作长度，mm。,图613 花键联接的受力分析,2.花键联接的强度计算,6-3 无键联接,图614型面联接,1.型面联接,型面联接指轴孔通过非圆几何形状传递载荷的一种联接。,型面联接的曲线可为等距曲线、摆线、多边形等。型面联接的特点：对中性较好，无键槽引起的应力集中，加工困难。,图615型面联接的等距曲线,6-3 无键联接,图616涨紧联接,2.涨紧联接,涨紧联接指轴孔之间通过涨紧套摩擦传递载荷的一种联接。,涨紧套可以是一组（两件）或多组。涨紧套已标准化，使用时查机械设计手册。一个涨紧套的径向外压力为p(N/mm2)、套的内径为r1、厚度为h(薄壁)、弹性模量为E，则内径产生的径向向外变形为,涨套（薄壁）的力平衡方程及解分别为,6-3 无键联接,图616F1过盈联接,3.过盈联接,过盈联接指轴孔之间通过过盈量产生摩擦、传递载荷的一种联接。,厚壁筒（壁厚过厚没有好处）壁的变形及压力p分别为,6-3 无键联接,3.锥面联接,锥面联接指轴孔之间通过锥面摩擦传递载荷的一种联接。,图616F1锥面摩擦联接,6-4 销联接,1.销的类型与标准,6-4销联接,1.销的类型与标准,普通圆柱销GB/T119.12000,内螺纹圆柱销GB/T120.12000,外螺纹圆柱销GB/T8782000,弹性圆柱销GB/T879.12000,开尾销 GB/T912000,销区分为定位销、联接销与安全销。销的标准如下。,6-4销联接,1.销的类型与标准,普通圆锥销GB/T1172000,l,d,150,内螺纹圆锥销GB/T1182000,螺尾圆锥销GB/T8812000,开尾圆锥销GB/T8772000,圆柱槽销GB/T13829.12004,圆锥槽销GB/T13829.12004,6-4销联接,定位销(见图618)，用于固定两个作平面接触零件的相互位置，还可用于轮毂联接或其它零件的联接，并可传递不大的载荷，是组合加工和装配时的重要辅助零件。,图618 定位销,2.销连接的类型与设计,6-4销联接,连接销(见图619)，用于连接两个作平面接触零件的相互位置，可传递不大的载荷，是组合加工和装配时的重要辅助零件。,图619 连接销,(a)圆柱销(b)弹性圆柱销,连接销的挤压、剪切条件与销的直径分别为,6-4销联接,安全销(见图620)作为安全装置中的过载保护元件。在联轴器等结构中得到应用。安全销的挤压、剪切条件与销的直径分别为,图620 安全销,
