機(jī)械設(shè)計(jì)第15章 軸轂連接設(shè)計(jì)

1、15-1 鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接 (一)鍵聯(lián)接分類介紹鍵聯(lián)接分類介紹 (二)鍵的選擇及平鍵的強(qiáng)度校核鍵的選擇及平鍵的強(qiáng)度校核15-2 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接15-3 無鍵無鍵聯(lián)接聯(lián)接鍵鍵 聯(lián)聯(lián) 接接 和和 花花 鍵鍵 聯(lián)聯(lián) 接接 P.315機(jī)械零件機(jī)械零件(制造單元制造單元) 構(gòu)件構(gòu)件(運(yùn)動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)單元) 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 機(jī)器機(jī)器靜聯(lián)接靜聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接 零件零件聯(lián)接聯(lián)接前前 言言:聯(lián)接聯(lián)接 被聯(lián)接件被聯(lián)接件 聯(lián)接件聯(lián)接件聯(lián)接聯(lián)接 機(jī)械機(jī)械靜靜聯(lián)接聯(lián)接 可拆聯(lián)接可拆聯(lián)接 螺紋、鍵、銷螺紋、鍵、銷分類分類 不可拆聯(lián)接不可拆聯(lián)接焊、粘、鉚焊、粘、鉚 機(jī)械機(jī)械動(dòng)動(dòng)聯(lián)接聯(lián)接運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副 螺螺 內(nèi)螺紋內(nèi)螺

2、紋 紋紋 外螺紋外螺紋螺旋副螺旋副螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接(靜聯(lián)接靜聯(lián)接構(gòu)件構(gòu)件)螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)(動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu))15-1 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) P.315 p.246（靜靜聯(lián)接）聯(lián)接）（動(dòng)動(dòng)聯(lián)接聯(lián)接 ）（靜靜聯(lián)接）聯(lián)接）(靜靜聯(lián)接，單向軸向固定聯(lián)接，單向軸向固定)(靜靜聯(lián)接聯(lián)接,單向傳遞轉(zhuǎn)矩單向傳遞轉(zhuǎn)矩)平鍵平鍵 半圓鍵半圓鍵普通平鍵普通平鍵導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵功用功用:分類分類:緊聯(lián)接緊聯(lián)接松聯(lián)接松聯(lián)接楔鍵楔鍵切向鍵切向鍵主要實(shí)現(xiàn)零件在軸上的周向固定并傳遞轉(zhuǎn)主要實(shí)現(xiàn)零件在軸上的周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩（靜聯(lián)接），還可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向矩（靜聯(lián)接），還可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)（動(dòng)聯(lián)接固定或軸

3、向移動(dòng)（動(dòng)聯(lián)接 ）。）。失效形式失效形式特點(diǎn)特點(diǎn)成對(duì)使用成對(duì)使用(一一)鍵聯(lián)接分類介紹鍵聯(lián)接分類介紹 ：兩側(cè)面是工作面，靠鍵：兩側(cè)面是工作面，靠鍵兩側(cè)面與鍵槽的兩側(cè)面與鍵槽的擠壓擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。傳遞轉(zhuǎn)矩。 1.靜聯(lián)接靜聯(lián)接(普通平鍵普通平鍵)工作原理工作原理結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分類與加工分類與加工(圓頭圓頭)：(平頭平頭)：(單圓頭單圓頭)：立銑刀立銑刀,鍵定位好鍵定位好,軸應(yīng)力集中大軸應(yīng)力集中大盤銑刀盤銑刀,軸向鍵無定位軸向鍵無定位,應(yīng)力集中小應(yīng)力集中小 : 鍵兩側(cè)與鍵槽相配合鍵兩側(cè)與鍵槽相配合( 靜聯(lián)接為靜聯(lián)接為 過渡配合過渡配合,動(dòng)聯(lián)接為間隙配合動(dòng)聯(lián)接為間隙配合),上端面與輪轂鍵槽底面有間隙。上端面與

4、輪轂鍵槽底面有間隙。一一. 平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接: p.151立銑刀加工立銑刀加工,用于軸端用于軸端 失效形式失效形式靜聯(lián)接靜聯(lián)接:動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接: 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,裝折方便裝折方便,對(duì)中性好對(duì)中性好,承載能力大承載能力大,應(yīng)用廣泛。應(yīng)用廣泛。工作面擠潰，鍵剪斷工作面擠潰，鍵剪斷工作面磨損。工作面磨損。 承載能力不夠時(shí)承載能力不夠時(shí)采用采用,按按 180布置。布置。導(dǎo)向平鍵：滑移距離小導(dǎo)向平鍵：滑移距離小,鍵固定于軸上。鍵固定于軸上。滑鍵：鍵固定于輪轂上滑鍵：鍵固定于輪轂上,滑移距離大?；凭嚯x大。2.動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接特點(diǎn)特點(diǎn)：成對(duì)使用成對(duì)使用:二. 半圓鍵: p.316 p.247鍵為半圓板, 鍵兩

5、側(cè)與鍵槽配合, 鍵上端面與輪轂鍵槽底面有間隙, 鍵在軸上鍵槽中能 繞其圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。同平鍵鍵剪斷, 工作面壓潰。 便于安裝, 對(duì)中好, 用于錐形軸端, 但對(duì)軸削弱大輕載聯(lián)接。承載能力不夠時(shí)用, 沿同一母線布置。結(jié)構(gòu):鍵：用圓鋼切制或沖壓后磨削鍵槽: 盤狀銑刀加工構(gòu)造與加工:失效形式:特點(diǎn):成對(duì)使用:工作原理:3.1 楔鍵楔鍵: P.316 工作面工作面壓潰壓潰 簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單, 且可實(shí)現(xiàn)輪轂在軸上單向軸向固定且可實(shí)現(xiàn)輪轂在軸上單向軸向固定; 但楔但楔緊產(chǎn)生偏心緊產(chǎn)生偏心, 對(duì)中性差對(duì)中性差, 不適于高速及對(duì)中要求高的場(chǎng)合不適于高速及對(duì)中要求高的場(chǎng)合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):工作原理工作原理:失效形式失效形式:構(gòu)成與加工

6、構(gòu)成與加工:特點(diǎn)特點(diǎn):1.鍵的上下面及鍵槽底面有鍵的上下面及鍵槽底面有1:100 斜度斜度2.鍵側(cè)與鍵槽有間隙鍵側(cè)與鍵槽有間隙 , 上下面楔緊上下面楔緊3.可實(shí)現(xiàn)單向軸向固定?？蓪?shí)現(xiàn)單向軸向固定。 (軸上鍵槽軸上鍵槽):圓頭圓頭: 立銑刀立銑刀; 先置鍵先置鍵 , 后楔入輪轂后楔入輪轂平頭、鉤頭楔鍵平頭、鉤頭楔鍵: 盤銑刀盤銑刀, 輪轂先裝再楔入鍵。輪轂先裝再楔入鍵。 靠上下面擠緊的靠上下面擠緊的摩擦力摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩傳遞轉(zhuǎn)矩, 上下面為工作面上下面為工作面三. 斜鍵: P.316 p.2473.2 切向鍵切向鍵 P.316: 1.一對(duì)楔鍵組成一對(duì)楔鍵組成, 上下窄面為工作面上下窄面為工作面 2

7、.只能單向傳遞轉(zhuǎn)矩只能單向傳遞轉(zhuǎn)矩T: 兩對(duì)切向鍵兩對(duì)切向鍵 (120130分布分布)雙向傳遞雙向傳遞結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): 承載力大承載力大重型機(jī)械重型機(jī)械特點(diǎn)特點(diǎn)(二)鍵的選擇及平鍵的強(qiáng)度校核 P.317ptpdlkTlkF2 Mpa (15-1) pdlkTp2二二.平鍵的強(qiáng)度校核平鍵的強(qiáng)度校核 P.152壓潰擠壓擠壓強(qiáng)度磨損壓壓強(qiáng)一一.鍵的選擇鍵的選擇1.靜聯(lián)接2.動(dòng)聯(lián)接T轉(zhuǎn)矩Nmm ， 鍵的工作長(zhǎng)度mmlbdTh/2 (工作要求) 鍵的種類按軸徑 d選鍵的b 、 h選鍵長(zhǎng)l(標(biāo)準(zhǔn) ; 短于輪轂寛度) pp,(按強(qiáng)度弱者)查表15-1 P.318圓頭: =Lb平頭: =L單圓頭: =Lb/2lll

8、5分類分類6. 花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核15-2 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接 P.319鍵側(cè)是工作面，靠鍵側(cè)面與鍵槽鍵側(cè)是工作面，靠鍵側(cè)面與鍵槽擠壓擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。傳遞轉(zhuǎn)矩。1結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):2工作原理工作原理：3特點(diǎn)特點(diǎn)4失效形式失效形式:對(duì)中、導(dǎo)向性好。對(duì)中、導(dǎo)向性好。 各鍵齒承載均勻，承載力大各鍵齒承載均勻，承載力大,鍵槽淺，對(duì)軸損傷較小。鍵槽淺，對(duì)軸損傷較小。加工要用專用設(shè)備，成本高。加工要用專用設(shè)備，成本高。靜聯(lián)接靜聯(lián)接: 齒面壓潰。齒面壓潰。動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接: 工作面磨損。工作面磨損。由軸及輪轂孔周向均布的多個(gè)鍵齒互相配合由軸及輪轂孔周向均布的多個(gè)鍵齒互相配合構(gòu)成花鍵聯(lián)接構(gòu)成花鍵聯(lián)接, 可視為平鍵在數(shù)量上的發(fā)展?？梢暈槠芥I在數(shù)量上的發(fā)展。5分類分類：(三角形花鍵三角形花鍵)輕載輕載,小直徑簿壁件聯(lián)接小直徑簿壁件聯(lián)接制造方便，應(yīng)用最廣制造方便，應(yīng)用最廣 。鍵齒強(qiáng)度高，承載力大鍵齒強(qiáng)度高，承載力大,工工藝性好，易獲較高精度。藝性好，易獲較高精度。 矩形花鍵矩形花鍵(小徑定心小徑定心): 漸開線花鍵漸開線花鍵(齒形定心齒形定心):手手P.141 =30 =45一. 功用:二. 分類:按形狀圓柱銷 圓錐銷特殊形狀銷固定零件間的相對(duì)位置傳遞不大的轉(zhuǎn)矩, 并兼作安