機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課件 項(xiàng)目13 軸轂連接

項(xiàng)目13軸轂連接機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS鍵連接的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用1平鍵連接的選擇與計(jì)算2花鍵連接3銷連接41鍵連接的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用Part在某變速機(jī)構(gòu)中，齒輪可在軸上作軸向移動(dòng)，如圖所示。1）試分析該鍵的作用；2）此鍵的名稱？3）鍵中間的小孔起什么作用？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.掌握鍵的分類；2.掌握各類型鍵的特點(diǎn)。軸轂連接方式鍵連接花鍵連接銷連接過(guò)盈配合型面連接一、鍵連接的類型平鍵上表面雨輪轂鍵槽頂面留有間隙，依靠鍵與鍵槽間的兩側(cè)面擠壓力傳力轉(zhuǎn)矩，所以兩側(cè)面為工作面。平鍵具有制造容易、裝拆方便、定心良好等優(yōu)點(diǎn)，常用于傳動(dòng)精度要求較高的場(chǎng)合。（一）平鍵連接一、鍵連接的類型1.普通平鍵連接A型：鍵在槽中固定良好，但軸的應(yīng)力集中較大；B型：應(yīng)力集中較小，對(duì)于尺寸較大的鍵，宜用緊定螺釘固定，以防松動(dòng)；C型：常用于軸端。一、鍵連接的類型2.導(dǎo)向平鍵連接為防止松動(dòng)，用兩個(gè)螺釘將其固定在軸上，中部制有起鍵螺釘。一、鍵連接的類型3.滑鍵連接因?yàn)榛凭嚯x較大時(shí)，用過(guò)長(zhǎng)的平鍵制造困難，所以當(dāng)軸上零件滑移距離較大時(shí)，宜采用滑鍵。一、鍵連接的類型鍵呈半圓形，其側(cè)面為工作面，鍵能在軸上的鍵槽中繞其圓心擺動(dòng)，以適應(yīng)輪轂上鍵槽的斜度，安裝方便。由于軸上的鍵槽較深，所以對(duì)軸的強(qiáng)度消弱較大，主要用于輕載場(chǎng)合。（二）半圓鍵連接一、鍵連接的類型楔鍵的上、下表面為工作面，兩側(cè)面為非工作面。鍵的上表面與鍵槽底面均有1:100的斜度。工作時(shí)，鍵的上下兩工作面分別與輪轂和軸的鍵槽工作面壓緊，靠其摩擦力和擠壓傳遞扭矩。楔鍵定心性差，在沖擊、振動(dòng)或變載荷下，聯(lián)接容易松動(dòng)。適用于不要求準(zhǔn)確定心、低速運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。拆卸間歇（三）楔鍵連接一、鍵連接的類型由兩個(gè)斜度為1:100的楔鍵組成。一個(gè)切向鍵只能傳遞一個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，須用互成120°～130°角的兩個(gè)鍵。傳遞轉(zhuǎn)矩較大。（四）切向鍵連接二、特點(diǎn)及應(yīng)用鍵的松聯(lián)接優(yōu)點(diǎn)為軸與軸上零件的配合對(duì)中好，因而可以應(yīng)用于高速及精密的聯(lián)接中，同時(shí)這種聯(lián)接裝拆也很方便。但是它僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，不能承受軸向力，因此，必須附加固定螺釘或定位軸.環(huán)等才能把零件的軸向位置固定。鍵連接分類匯總鍵聯(lián)結(jié)松聯(lián)結(jié)平鍵普通平鍵A型B型C型導(dǎo)向平鍵滑鍵半圓鍵緊聯(lián)結(jié)斜鍵聯(lián)結(jié)楔鍵切向鍵2平鍵連接的選擇與計(jì)算Part某鋼制輸出軸與鋼制齒輪采用鍵連接。已知軸的直徑d=50mm，齒輪輪轂長(zhǎng)L=50mm，該軸傳遞轉(zhuǎn)矩T=250KN.mm，載荷平穩(wěn)。試選用鍵連接？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.掌握平鍵連接的失效形式；2.掌握平鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算。一、尺寸選擇平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，不需要設(shè)計(jì)，只需要根據(jù)具體情況選擇即可。1.根據(jù)工作要求和使用特點(diǎn)，選類型；2.根據(jù)軸徑，選型號(hào)（截面尺寸）；3.根據(jù)輪轂長(zhǎng)度，選擇鍵長(zhǎng)L（鍵長(zhǎng)應(yīng)略小于輪轂的長(zhǎng)度）;例題：如圖所示，某鋼制輸出軸與鑄鐵齒輪采用鍵連接。已知裝齒輪處軸的直徑d=45mm，齒輪輪轂長(zhǎng)L=80mm，該軸傳遞轉(zhuǎn)矩T=200,000N.mm，載荷有輕微沖擊。試選用該鍵連接。一、尺寸選擇類型選擇

載荷有輕微振動(dòng)與其所處軸的位置，選擇A型鍵；選型號(hào)

軸頸45，鍵的截面尺寸b=14；h=9。3.根據(jù)輪轂長(zhǎng)度選擇鍵長(zhǎng)。查國(guó)標(biāo)，L系列：56，63，70，80，……二、強(qiáng)度計(jì)算4.強(qiáng)度校核項(xiàng)目連接性質(zhì)鍵、軸或轂材料載荷性質(zhì)靜載荷輕微沖擊沖擊[σp]靜連接鋼120-150100-12060-90鑄鐵70-8050-6030-45[p]動(dòng)連接鋼504030單位：MPa失效形式靜連接壓潰動(dòng)連接磨損鍵被剪斷（較少）二、強(qiáng)度計(jì)算4.強(qiáng)度校核項(xiàng)目連接性質(zhì)鍵、軸或轂材料載荷性質(zhì)靜載荷輕微沖擊沖擊[σp]靜連接鋼120-150100-12060-90鑄鐵70-8050-6030-45[p]動(dòng)連接鋼504030

擠壓強(qiáng)度：

耐磨強(qiáng)度：二、強(qiáng)度計(jì)算4.強(qiáng)度校核

擠壓強(qiáng)度：二、強(qiáng)度計(jì)算4.強(qiáng)度校核

擠壓強(qiáng)度：項(xiàng)目連接性質(zhì)鍵、軸或轂材料載荷性質(zhì)靜載荷輕微沖擊沖擊[σp]靜連接鋼120-150100-12060-90鑄鐵70-8050-6030-45[p]動(dòng)連接鋼504030三、確定配合5.標(biāo)注鍵的連接公差3花鍵連接Part圖示為某汽車傳動(dòng)軸所用的BJ型萬(wàn)向節(jié)。其與軸采用花鍵連接。試分析采用哪類花鍵形式較好，并闡明理由。任務(wù)引入學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解花鍵的類型；2.理解不同花鍵的特點(diǎn)?；ㄦI連接概念及特點(diǎn)花鍵連接由軸上加工出多個(gè)健齒的花鍵軸和輪轂孔上加工出同樣的鍵齒槽組成。工作時(shí)靠鍵齒的側(cè)面互相擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。優(yōu)點(diǎn)：比平鍵連接承載能力強(qiáng)；軸與零件的定心性好；導(dǎo)向性好。缺點(diǎn)：成本較高。一、矩形花鍵齒側(cè)面為互相平行平面，制造方便，應(yīng)用廣泛。定心方式為小徑定心。分類（齒高）：輕系列（載荷小，靜連接），中系列（中等載荷）。優(yōu)點(diǎn)：定心精度高，穩(wěn)定性好，并能用磨削的方法消除熱處理引起的變形。二、漸開(kāi)線花鍵齒廓為漸開(kāi)線。定心方式為齒形定心，當(dāng)齒受載時(shí)，齒上的徑向力能起到自動(dòng)定心作用。分類（分度圓壓力角）：30°、37.5°和45°三類。優(yōu)點(diǎn)：制造工藝性好、承載能力大、使用壽命長(zhǎng)、易于定心和精度高。注：45°漸開(kāi)線花鍵，相對(duì)承載力較低，多用于載荷較輕、直徑較小的靜連接，特別適用于薄壁零件的軸轂連接。4銷連接Part圖示為活塞與連桿采用活塞銷連接的兩種形式：左邊為全浮式連接；右邊為半浮式連接。查詢兩者工作原理的異同；并與圓柱銷連接方式相比較。任務(wù)引入學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解不同銷連接的特點(diǎn)；2.掌握常用銷連接類型。一、銷連接概述銷連接主要用于固定零件之間的相對(duì)位置，并能傳遞較小的載荷，它還可以用于過(guò)載保護(hù)。二、銷連接的類型圓柱銷靠過(guò)盈配合固定在銷孔中，如果多次裝拆，其定位精度會(huì)降低。主要用于定位，也用作連接銷和安全銷。二、銷連接的類型2.圓錐銷圓錐銷和銷孔均有1：50的錐度。因此安裝方便，定位精度高，多次裝拆不影響定位精度。主要用于定位，也可作為連接銷。二、銷連接的類型2.圓錐銷端部帶螺紋的圓錐銷，可用于盲孔或拆裝困難的場(chǎng)合。開(kāi)尾圓錐銷，適用于有沖擊、振動(dòng)的場(chǎng)合。二、銷連接的類型3.槽銷槽銷上有三條縱向溝槽，壓入銷孔后，它的凹槽產(chǎn)生收縮變形，借助材料的彈性而固定在銷孔中。多用于傳遞載荷，對(duì)于振動(dòng)載荷的連接也使用。銷孔無(wú)需鉸制，加工方便，可多次拆裝。二、銷連接的類型4.圓管型彈簧圓柱銷在銷打入銷孔后，銷由于彈性變形而擠緊在銷孔中?？沙惺軟_擊和變載荷。二、銷連接的類型5.開(kāi)口銷主要用在帶孔螺栓和帶槽螺母上，將其插入槽形螺母的槽口和帶孔螺栓的孔，并將銷的