武汉理工大学结构力学课件2.ppt

轴毂联接主要是实现轴与轴上零件（如齿轮、链轮、带轮等）的周向固定并传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。常用的方法有键联接、花键联接、过盈配合联接、无键联接、销联接等。轴毂联接 一、键联接的功能、分类、结构形式及应用键联接的种类较多，根据键的形状，可分为平键、半圆键、楔键、切向键几大类。1.平键平键的两侧面是工作面，上面与轮毂槽底之间有间隙。平键联接具有结构简单，装拆方便，轴与轴上零件对中性较好等优点，应用较为广泛，但不能承受轴向力。常用平键有普通平键和导向平键两种。1键联接 普通平键按构造分，有：圆头—A型（常用）—键顶上面与毂不接触有间隙方头—B型—常用螺钉固定半圆头—C型（端铣刀加工）—用于轴端与轮毂联接 导向平键用于轮毂相对轴作轴向移动的动联接，如齿轮变速箱中的齿轮轴毂联接。因导向平键较长，常用螺钉固定在槽中，为了便于装拆，在键上制出相应的螺纹孔。 2半圆键联接半圆键也是以两侧面为工作面，定心较好。半圆键能在轴槽中摆动，以自动适应轮毂中键槽的斜度，装配较方便。半圆键联接的缺点是轴槽较深，对轴的强度削弱较大。半圆键主要用于轻载联接和锥形轴与轮毂的联接。 3楔键联接楔键联接用于静联接。楔键的上下表面为工作面，其上表面具有1∶100的斜度。装配后，键楔紧压在轴毂之间。工作时，靠键、轴、毂之间的摩擦力，和由于轴、毂间有相对转动的趋势而使键受到的偏压来传递转矩；也能传递单向的轴向力。 二、键联接的设计计算平键的选择平键的主要尺寸为宽度b、高度h与长度L，键的剖面尺寸b×h按轴的直径d由标准中选定。键的长度L应略小轮毂宽度B，一般L=B-（5～10）mm，并须符合标准中规定的长度系列。平键联接的强度校核静联接的挤压强度条件性计算式：σp=2T×103/（k·l·d）≤［σP］Mpa键联接能传递的转矩T=k·l·d/（2×103）［σP］N·mT——扭矩（Nmm）k——工作高度k=h/2d——轴径（mm）l——工作长度A型键：l=L-bB型键：l=LC型键：l=L-b/2L——公称长度 2花键联接花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成，花键齿侧面为工作面——适用于动、静联接 一、类型、特点和应用1、特点：花键联接由轴和毂孔上的多个键齿组成，工作时依靠齿侧的挤压传递转矩；因花键联接键齿多，所以承载能力大；齿槽浅，故应力集中小，对轴的强度削弱少；对中性和导向性均较好；需要专用设备加工，所以成本较高； 2、花键类型花键联接可用于动联接或静联接。按齿形不同，主要分为以下两类：①矩形花键矩形花键的定心方式为小径定心（亦称内径定心）。外花键和内花键的小径为配合面。其特点是定心精度高，且定心稳定性好，能用磨削方法消除热处理引起的变形，故此种花键联接应用广泛。 ②渐开线花键渐开线花键的定心方式为齿形定心，当受载时，各齿上的径向力能起到自动定心的作用，有利于各齿均匀承载。渐开线花键联接具有承载能力大、使用寿命长、定心精度高等特点，宜用于载荷较大，尺寸也较大的联接。 二、花键联接的设计计算花键联接的强度计算与平键联接相似。根据使用条件和工作要求，首先选定花键的类型、尺寸及定心方式。失效形式：①键齿的压溃（静联接）②磨损（动联接）③齿根剪断值得注意的是，因为花键联接键齿较多，为考虑各齿承载的不均匀性，计算时，引入载荷分配不均匀系数ψ，ψ值查阅有关设计手册。 3无键联接凡是不用键或花键的轴毂联接，统称为无键联接。型面联接轴和毂孔有柱形和圆锥形等。特点：没有应力集中源，对中性好，承载能力强，装拆方便，但加工不方便，需用专用设备，应用较少。另外成形面还有方形、六边形及切边圆形等，但对中性较差。 弹性环联接（胀紧联接）利用锥面贴合并挤紧在轴毂之间用摩擦力传递扭矩，有过载保护作用。弹性环的材料为高碳钢或高碳合金钢（65，70，55Cr2、60Cr2）并经热处理。锥角一般为12.5~17°，另外要求内、外环锥面配合良好。特点：可传递较大扭矩和轴向力，无应力集中，对中性好，但加工要求较高，应用受限制。 4销联接销用于固定零件之间的相对位置时，称为定位销，它是组合加工和装配的重要辅助零件；销也可用于联接，称为联接销，可传递不大的载荷；销还可用作安全装置的过载剪断元件，称为安全销。按形状分为：圆柱销、圆锥销、特殊结构的圆锥销等定位销联接销安全销几种特殊结构的圆锥销 5过盈联接过盈联接是利用零件间的配合过盈来达到联接的目的。过盈联接的特点：结构简单、对中性好、承受冲击性能好、对轴削弱小，但配合精度要求高，装拆不便。过盈联接的装配方法有：压入法：利用外力使轴毂联接。胀紧法：也称温差法，利用加热或冷却使轴毂联接。