第六章軸轂聯(lián)接

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第六章軸轂聯(lián)接§6—1鍵聯(lián)接

鍵是一種標準件，通常用于聯(lián)接軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件，起周向固定零件的作用以傳遞旋轉(zhuǎn)運動或轉(zhuǎn)矩，而導(dǎo)向鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動的導(dǎo)向裝置。

一、鍵聯(lián)接的類型與構(gòu)造

主要類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵8

構(gòu)造：兩側(cè)面為工作面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳遞轉(zhuǎn)矩；

軸上的槽用盤銑刀或指狀銑刀加工；

輪轂上的槽用拉刀或插刀加工。

1、平鍵

1）普通平鍵

圓頭—A型（常用）—鍵頂上面與轂不接觸有間隙方頭—B型—常用螺釘固定單圓頭—C型—用于軸端與輪轂聯(lián)接92）薄型平鍵——鍵高約為普通平鍵的60%~70%：圓頭、方頭、單圓頭用于薄臂結(jié)構(gòu)、空心軸等徑向尺寸受限制的聯(lián)接

3）導(dǎo)向平鍵與滑鍵——用于動聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對軸向移動的聯(lián)接

滑鍵——鍵隨輪轂移動導(dǎo)向鍵——鍵不動，輪轂軸向移動特點：裝拆方便，對零件對中性無影響，容易制造，作用可靠，多用于高精度聯(lián)接。但只能圓周固定，不能承受軸向力

102、半圓鍵

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，鍵的側(cè)面為工作面，工作時靠其側(cè)面的擠壓來傳遞扭矩。

特點：工藝性好，裝配方便，適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接缺點：軸槽對軸的強度削弱較大。只適宜輕載聯(lián)接。

11普通楔鍵：上、下面為工作表面，有1：100斜度（側(cè)面有間隙），工作時打緊，靠上下面摩擦傳遞轉(zhuǎn)矩，并可傳遞小部分單向軸向力特點：適用于低速輕載、精度要求不高。對中性較差，力有偏心。不宜高速和精度要求高的聯(lián)接，變載下易松動。鉤頭只用于軸端聯(lián)接，如在中間用鍵槽應(yīng)比鍵長2倍才能裝入。且要罩安全罩

3、楔鍵聯(lián)接

12兩個斜度為1：100的楔鍵聯(lián)接，上、下兩面為工作面（打入）布置在圓周的切向工作原理：靠工作面與軸及輪轂相擠壓來傳遞扭矩

4、切向鍵13二、鍵聯(lián)接的強度校核失效形式：壓潰（靜聯(lián)接——鍵、軸、轂中最弱者）磨損（動聯(lián)接）鍵的剪斷（較少）

1、平鍵聯(lián)接的強度校核

a)擠壓強度條件為：

b)耐磨強度條件為:

T——轉(zhuǎn)矩（Nm）L——公稱長度d——軸徑（mm）k——工作高度k=h/2l——工作長度

A型：l=L-bB型：l=LC型：l=L-b/2[σp]——鍵、軸、轂中最弱者材料的許用擠壓應(yīng)力MPa[p]——鍵、軸、轂中最弱者材料的許用壓力MPa14c）剪切強度條件

強度不夠時，措施：1）雙鍵，180°布置（按1.5個鍵計算）三鍵，120°布置2）增大軸徑d↑3）增長L↑，但輪轂長↑受力不利

4）改用花鍵

151617§6—2花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接是由多個鍵齒與鍵槽在軸和輪轂孔的周向均布而成花鍵齒側(cè)面為工作面——適用于動、靜聯(lián)接

一、類型、特點和應(yīng)用

1、特點：1）齒較多、工作面積大、承載能力較高2）鍵均勻分布，各鍵齒受力較均勻183）齒槽淺、齒根應(yīng)力集中小，對軸的強度削弱減少4）軸上零件對中性好5）導(dǎo)向性較好6）加工需專用設(shè)備、制造成本高2、花鍵類型

按齒形分：

①矩形花鍵

矩形花鍵聯(lián)接按新標準為小徑定心，定心精度高，定心穩(wěn)定性好，配合面均要研磨，磨削消除熱處理后變形，應(yīng)用廣泛19②漸開線花鍵定心方式為齒形定心，當(dāng)齒受載時，齒上的徑向力能自動定心，有利于各齒均載，應(yīng)用廣泛，優(yōu)先采用

③三角形花鍵——齒數(shù)較多，齒較小，對軸強度削弱小。適于輕載、直徑較小時及軸與薄壁零件的聯(lián)接應(yīng)用較少

二、花鍵聯(lián)接的設(shè)計計算

設(shè)計：選花鍵類型→按軸徑定花鍵尺寸→驗算聯(lián)接強度

20失效形式：①鍵齒的壓潰（靜聯(lián)接）②磨損（動聯(lián)接）③齒根剪斷

設(shè)：工作載荷沿鍵的工作長度l均勻分布。且各齒面上壓力的合力N作用在平均半徑dm處，如圖

擠壓強度條件：

動聯(lián)接（耐磨性條件）：

T——傳遞扭矩（N.m）Z——花鍵齒數(shù)l——鍵齒工作長度（mm）dm——花鍵的平均直徑ψ——載荷分布不均系數(shù)h——鍵齒側(cè)面工作高度（mm）

ψ根據(jù)齒數(shù)多少可取:0.7~0.8。許用擠壓應(yīng)力與壓力見表6-3

21§6—3無鍵聯(lián)接

用軸與轂的聯(lián)接不用鍵或花鍵時，統(tǒng)稱無鍵聯(lián)接

一、型面聯(lián)接

軸和轂孔有柱形和圓錐形等。

特點：沒有應(yīng)力集中源，對中性好，承載能力強，裝拆方便，但加工不方便，需用專用設(shè)備，應(yīng)用較少。另外成形面還有方形、六邊形及切邊圓形等，但對中性較差。

22二、脹緊聯(lián)接

如圖為彈性環(huán)聯(lián)接——利用錐面貼合并擠緊在軸轂之間用摩擦力傳遞扭矩，有過載保護作用。彈性環(huán)的材料為高碳鋼或高碳合金鋼（65，70，55Cr2、60Cr2）并經(jīng)熱處理。錐角一般為12.5~17°，另外要求內(nèi)、外環(huán)錐面配合良好。特點：可傳遞較大扭矩和軸向力，無應(yīng)力集中，對中性好，但加工要求較高，應(yīng)用受限制。23§6—4銷聯(lián)接定位銷——主要用于零件間位置定位，左圖，常用作組合加工和裝配時的主要輔助零件。聯(lián)接銷——主要用于零件間的聯(lián)接或鎖定，中圖，可傳遞不大的載荷安全銷——主要用于安全保護裝置中的過載剪斷元件，右圖24圓柱銷——不能多于裝拆（否則定位精度下降）圓錐銷——1：50錐度，可自鎖，定位精度較高，允許多于裝拆，且便于拆卸特殊型式銷——帶螺紋錐銷，開尾錐銷（右圖）彈性銷，開口銷，槽銷和開口銷等多種形式

25§6—5過盈聯(lián)接

一、過盈聯(lián)接的類型與應(yīng)用

利用兩個被聯(lián)接件本身的過盈配合來實現(xiàn)，一為包容件，另一為被包容件

2627二、過盈聯(lián)接的工作原理與裝配方法

工作原理：利用包容件與被包容件的徑向變形使配合面間產(chǎn)生很大壓力，從而靠摩擦力來傳遞載荷裝配方法：1）壓入法—利用壓力機將被包容件壓入包容件中，由于壓入過程中表面微觀不平度的峰尖被擦傷或壓平，因而降低了聯(lián)接的緊固性2）溫差法——加熱包容件，冷卻被包容件?？杀苊獠羵?lián)接表面，聯(lián)接牢固。2