第十章 軸轂連接

1、鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接的類型和應(yīng)用鍵聯(lián)接的類型和應(yīng)用 鍵是鍵是標(biāo)準(zhǔn)零件標(biāo)準(zhǔn)零件，通常用來實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的，通常用來實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)的導(dǎo)向。鍵聯(lián)接的定或軸向移動(dòng)的導(dǎo)向。鍵聯(lián)接的主要類型主要類型有：有：平鍵平鍵聯(lián)接聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接和和切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接。 平鍵聯(lián)接和半圓鍵聯(lián)接為平鍵聯(lián)接和半圓鍵聯(lián)接為松鍵聯(lián)接松鍵聯(lián)接，楔鍵聯(lián)接，楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接為和切向鍵聯(lián)接為緊鍵聯(lián)接緊鍵聯(lián)接。 松鍵聯(lián)接松鍵聯(lián)接中，鍵的兩側(cè)中，鍵的兩側(cè)面是工作面，工作時(shí)，靠鍵面是工作面，工作時(shí)，靠鍵與

2、鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)與鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵的上表面和輪轂的鍵矩。鍵的上表面和輪轂的鍵槽底面間留有間隙。對(duì)中性槽底面間留有間隙。對(duì)中性好，裝拆方便。好，裝拆方便。 緊鍵聯(lián)接緊鍵聯(lián)接用于靜聯(lián)接，鍵上、下面是工作表面。用于靜聯(lián)接，鍵上、下面是工作表面。 平鍵連接平鍵連接 特點(diǎn)：特點(diǎn)：平鍵聯(lián)接具有平鍵聯(lián)接具有結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)中性好，裝拆方簡(jiǎn)單、對(duì)中性好，裝拆方便便等特點(diǎn)，因而得到廣泛等特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。但平鍵聯(lián)接應(yīng)用。但平鍵聯(lián)接不能承不能承受軸向力，因而對(duì)軸上的受軸向力，因而對(duì)軸上的零件不能起到軸向固定的零件不能起到軸向固定的作用作用。 平鍵連接平鍵連接 分類：分類：按用途不同，平鍵按

3、用途不同，平鍵可分為可分為普通平鍵普通平鍵、導(dǎo)向平導(dǎo)向平鍵鍵和和滑鍵滑鍵三種。普通平鍵三種。普通平鍵用于靜聯(lián)接，導(dǎo)向平鍵用用于靜聯(lián)接，導(dǎo)向平鍵用于移動(dòng)距離較小的動(dòng)聯(lián)接，于移動(dòng)距離較小的動(dòng)聯(lián)接，滑鍵用于移動(dòng)距離較大的滑鍵用于移動(dòng)距離較大的動(dòng)聯(lián)接。動(dòng)聯(lián)接。普通平鍵種類普通平鍵種類普通平鍵連接普通平鍵連接普通平鍵的加工 圓頭平鍵圓頭平鍵軸上的鍵槽用軸上的鍵槽用端銑刀端銑刀加工，鍵在槽加工，鍵在槽中固定良好，但軸上鍵槽端部的應(yīng)力集中較大。中固定良好，但軸上鍵槽端部的應(yīng)力集中較大。 平頭平鍵平頭平鍵軸上的鍵槽用軸上的鍵槽用盤銑刀盤銑刀加工，應(yīng)力集加工，應(yīng)力集中較小，但鍵在軸上的軸向固定不好。中較小，但鍵

4、在軸上的軸向固定不好。 單圓頭平鍵單圓頭平鍵常用于軸的端部聯(lián)接，軸上鍵槽常用于軸的端部聯(lián)接，軸上鍵槽常用常用端銑刀端銑刀銑通。銑通。 鍵加工方式：鍵加工方式：A、C型鍵的軸上鍵槽用立型鍵的軸上鍵槽用立銑刀切制，銑刀切制，B型鍵的軸上鍵槽用盤銑刀銑出。型鍵的軸上鍵槽用盤銑刀銑出。 立銑刀立銑刀 盤銑刀盤銑刀普通平鍵普通平鍵 作用：作用：用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無相對(duì)軸用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無相對(duì)軸向移動(dòng)向移動(dòng) 構(gòu)造：構(gòu)造：兩側(cè)面兩側(cè)面為工作面，靠鍵與槽的擠壓和為工作面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳遞扭矩；軸上的槽用盤銑刀或指鍵的剪切傳遞扭矩；軸上的槽用盤銑刀或指狀銑刀加工；輪轂槽用拉刀或插刀加工

5、。狀銑刀加工；輪轂槽用拉刀或插刀加工。 A型型 B型型 C型型圓圓 頭頭 A型（常用）型（常用）鍵頂上面與轂不接觸有間隙鍵頂上面與轂不接觸有間隙方方 頭頭 B型型常用螺釘固定常用螺釘固定半圓頭半圓頭C型（端銑刀加工）型（端銑刀加工）用于軸端與輪轂聯(lián)接用于軸端與輪轂聯(lián)接標(biāo)記示例：標(biāo)記示例：導(dǎo)向平鍵和滑鍵導(dǎo)向平鍵和滑鍵 用于動(dòng)聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相用于動(dòng)聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對(duì)軸向移動(dòng)的聯(lián)接。對(duì)軸向移動(dòng)的聯(lián)接。 導(dǎo)向鍵：導(dǎo)向鍵：鍵不動(dòng)，輪轂軸向移動(dòng) 滑鍵：滑鍵：鍵隨輪轂移動(dòng) 導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵 滑鍵滑鍵 滑鍵滑鍵 當(dāng)被聯(lián)接的輪轂類零件在工作過程中須在軸當(dāng)被聯(lián)接的輪轂類零件在工作過程中須在軸上作較

6、小距離的軸向移動(dòng)時(shí)，則采用上作較小距離的軸向移動(dòng)時(shí)，則采用導(dǎo)向平鍵。導(dǎo)向平鍵。 導(dǎo)向平鍵較長(zhǎng)，應(yīng)用螺釘固定在軸上的鍵導(dǎo)向平鍵較長(zhǎng)，應(yīng)用螺釘固定在軸上的鍵槽中槽中,為了便于拆卸，鍵上制有起鍵螺孔為了便于拆卸，鍵上制有起鍵螺孔,以便擰以便擰入螺釘使鍵退出鍵槽。軸上的傳動(dòng)零件可沿鍵作入螺釘使鍵退出鍵槽。軸上的傳動(dòng)零件可沿鍵作軸向滑移，如變速箱中的軸向滑移，如變速箱中的滑移齒輪?；讫X輪。普通平鍵普通平鍵 導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵普通平鍵普通平鍵 滑鍵滑鍵 當(dāng)軸上零件滑移距離較大時(shí)，因所當(dāng)軸上零件滑移距離較大時(shí)，因所需導(dǎo)向鍵的尺寸過大，制造困難，固采用滑需導(dǎo)向鍵的尺寸過大，制造困難，固采用滑鍵?；I固定在輪轂

7、上，輪轂帶動(dòng)滑鍵在軸鍵?；I固定在輪轂上，輪轂帶動(dòng)滑鍵在軸上的鍵槽中作軸向滑移。這樣只需在軸上銑上的鍵槽中作軸向滑移。這樣只需在軸上銑出較長(zhǎng)的鍵槽，而鍵可以做的較短。出較長(zhǎng)的鍵槽，而鍵可以做的較短。 半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接 u軸槽用與半圓鍵形狀相同的銑刀加工，鍵能在槽軸槽用與半圓鍵形狀相同的銑刀加工，鍵能在槽中繞幾何中心擺動(dòng)，中繞幾何中心擺動(dòng)，鍵的側(cè)面為工作面鍵的側(cè)面為工作面，工作時(shí)，工作時(shí)靠其側(cè)面的擠壓來傳遞扭矩?？科鋫?cè)面的擠壓來傳遞扭矩。 u特點(diǎn)：特點(diǎn)：工藝性好，裝配方便，適用于錐形軸與輪工藝性好，裝配方便，適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接。轂的聯(lián)接。u缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：軸槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。只適宜輕載

8、聯(lián)軸槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。只適宜輕載聯(lián)接。接。 楔鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接 楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵。普通楔鍵楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵。普通楔鍵有圓頭（有圓頭（A型）、方頭（型）、方頭（B型）或單圓頭（型）或單圓頭（C型）型）三種。鉤頭楔鍵的鉤頭是為了拆鍵用的。三種。鉤頭楔鍵的鉤頭是為了拆鍵用的。 楔鍵楔鍵上、下面為工作表面，有上、下面為工作表面，有1 1：100100斜度（側(cè)面有間隙），工作時(shí)打緊，靠斜度（側(cè)面有間隙），工作時(shí)打緊，靠上下面摩擦傳遞扭矩，并可傳遞小部分單上下面摩擦傳遞扭矩，并可傳遞小部分單向軸向力。向軸向力。切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接 切向鍵是由一對(duì)斜度為切向鍵是由一對(duì)斜度為1 1：10

9、0100的楔鍵組成的，如的楔鍵組成的，如圖所示。裝配時(shí)，兩個(gè)鍵分別自輪轂兩端楔入，圖所示。裝配時(shí)，兩個(gè)鍵分別自輪轂兩端楔入，裝配裝配后兩個(gè)相互平行的窄面是工作面，工作時(shí)依靠工作面后兩個(gè)相互平行的窄面是工作面，工作時(shí)依靠工作面的擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。的擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。一對(duì)切向鍵只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，當(dāng)一對(duì)切向鍵只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，當(dāng)傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)裝兩對(duì)相互成傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)裝兩對(duì)相互成120120 130130的切的切向鍵。切向鍵能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩，常用于重型機(jī)械。向鍵。切向鍵能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩，常用于重型機(jī)械。 平鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度計(jì)算平鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度計(jì)算1.鍵的類型選擇鍵的類型選擇 選擇鍵的類型主要應(yīng)

10、考慮以下選擇鍵的類型主要應(yīng)考慮以下因素因素：u傳遞轉(zhuǎn)矩大?。粋鬟f轉(zhuǎn)矩大??；u對(duì)中性要求；對(duì)中性要求；u輪轂是否需要作軸向移動(dòng)及滑移距離大小；輪轂是否需要作軸向移動(dòng)及滑移距離大??；u鍵在軸的中部或端部等。鍵在軸的中部或端部等。 2.2.鍵的尺寸選擇鍵的尺寸選擇 平鍵的主要尺寸為平鍵的主要尺寸為鍵寬、鍵高和鍵長(zhǎng)鍵寬、鍵高和鍵長(zhǎng)。u平鍵寬度和高度：平鍵寬度和高度：根據(jù)根據(jù)軸的直徑軸的直徑從標(biāo)準(zhǔn)中從標(biāo)準(zhǔn)中選擇平鍵的選擇平鍵的寬度寬度和和高度高度；u平鍵長(zhǎng)度：平鍵長(zhǎng)度：鍵的長(zhǎng)度略小于鍵的長(zhǎng)度略小于輪轂的長(zhǎng)度輪轂的長(zhǎng)度（一般比輪轂長(zhǎng)度短（一般比輪轂長(zhǎng)度短5 51010），并符合標(biāo)準(zhǔn)），并符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的長(zhǎng)

11、度系列。中規(guī)定的長(zhǎng)度系列。 3.3.平鍵的強(qiáng)度校核平鍵的強(qiáng)度校核 受力情況受力情況: :如圖所示，鍵受到剪切和擠壓如圖所示，鍵受到剪切和擠壓作用。作用。T 主要失效形式主要失效形式: :鍵、軸和輪轂中強(qiáng)度較弱的鍵、軸和輪轂中強(qiáng)度較弱的工作表面被壓潰（對(duì)靜聯(lián)接）或磨損（對(duì)工作表面被壓潰（對(duì)靜聯(lián)接）或磨損（對(duì)動(dòng)聯(lián)接）。動(dòng)聯(lián)接）。 u壓潰壓潰（靜聯(lián)接鍵、軸、轂中較弱者）u磨損磨損（動(dòng)聯(lián)接）u鍵的剪斷鍵的剪斷（很少，嚴(yán)重過載，沿aa面剪斷） 一般只需校核一般只需校核擠壓強(qiáng)度擠壓強(qiáng)度（對(duì)靜聯(lián)接）或壓強(qiáng)（對(duì)動(dòng)聯(lián)（對(duì)靜聯(lián)接）或壓強(qiáng)（對(duì)動(dòng)聯(lián)接）。設(shè)載荷沿鍵長(zhǎng)均勻分布，則接）。設(shè)載荷沿鍵長(zhǎng)均勻分布，則靜聯(lián)接的擠

12、壓強(qiáng)度條件為：靜聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度條件為： 4jyjyTdhlMPa4 TppdhlMPa動(dòng)聯(lián)接的壓強(qiáng)條件為動(dòng)聯(lián)接的壓強(qiáng)條件為 ： 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接 花鍵聯(lián)接：花鍵聯(lián)接：由周向均布多個(gè)鍵齒的花鍵軸和多個(gè)由周向均布多個(gè)鍵齒的花鍵軸和多個(gè)鍵槽的花鍵轂構(gòu)成的聯(lián)接。鍵槽的花鍵轂構(gòu)成的聯(lián)接。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：承載能力高；軸上零件和軸的對(duì)中性好；承載能力高；軸上零件和軸的對(duì)中性好；導(dǎo)向性好；鍵槽淺，齒根應(yīng)力集中小，對(duì)軸和轂導(dǎo)向性好；鍵槽淺，齒根應(yīng)力集中小，對(duì)軸和轂的影響小；的影響小；缺點(diǎn)缺點(diǎn)是需要專門的設(shè)備加工，精度要是需要專門的設(shè)備加工，精度要求高，成本高。求高，成本高。 應(yīng)用：應(yīng)用：花鍵聯(lián)接適用于定心精度要求