第4章 轴与轮毂的连接和其他连接

1、 a) 减速器 b) 减速器输出轴 齿轮减速器 机器都是由各种零件装配而成的。 实现轴与轴上零件的实现轴与轴上零件的周向周向固定固定, , 并传递扭矩并传递扭矩. . 一一. .键连接类型及应用键连接类型及应用 第第4 4章章 轴与轮毂的连接轴与轮毂的连接 4-1 键连接键连接 1.1.平键连接平键连接 2.2.半圆键连接半圆键连接 3.3.楔键连接楔键连接 4.4.切向键连接切向键连接 1.1.平键连接平键连接 普通平键普通平键-用于静连接用于静连接 导向键导向键 滑键滑键 -用于动连接用于动连接 普通平键连接普通平键连接 普通平键连接特点：两侧面是工作面普通平键连接特点：两侧面是工作面,

2、, 对中性好对中性好, ,应用广泛。应用广泛。 普通平键连接普通平键连接 普通平键分为以下三种：普通平键分为以下三种： A A型型 （圆头）（圆头） B B型型 （方头）（方头） C C型型 （单圆头）（单圆头） A型型键槽应力键槽应力 集中大集中大 B型型键槽应力键槽应力 集中小集中小 C型型用于周端用于周端 导向键、滑键导向键、滑键: :用于轴上零件有轴向用于轴上零件有轴向 移动的连接移动的连接. . 导向键：导向键： 键不动，轮毂轴向移动键不动，轮毂轴向移动 导向键、滑键导向键、滑键: :用于轴上零件有轴向移用于轴上零件有轴向移 动的连接动的连接. . 滑键滑键 变速箱中的滑移齿轮与轴变

3、速箱中的滑移齿轮与轴 滑键：键随轮毂移动滑键：键随轮毂移动 2.2.半圆键连接半圆键连接 特点特点 两侧面是工作面两侧面是工作面, , 对中性好对中性好; ; 能适应轮毂键槽的倾斜能适应轮毂键槽的倾斜; ; 对轴切深大，多用于轻载连接。对轴切深大，多用于轻载连接。 3.3.楔键连接楔键连接 特点特点: : 键的上下面是工作面键的上下面是工作面, ,对中性差；对中性差； 有单向固定轴上零件的作用有单向固定轴上零件的作用. . 斜度斜度1:1001:100 A A型型 轮毂斜度 1：100 拆卸空间 安装时用安装时用 力打入力打入 普通楔键 勾头楔键 斜度1：100 4.4.切向键连接切向键连接

4、窄面窄面 工作工作 面面 斜度斜度1:1001:100 特点特点: : 对中性差对中性差, ,对轴的对轴的 强度削弱大。强度削弱大。 双向转动时双向转动时, ,用两组切向用两组切向 键键, ,相隔相隔120o135o 布布 置置. . 0 120 1.1.平键的尺寸选择平键的尺寸选择 平平键的剖面尺寸键的剖面尺寸( (bh) )按按轴的直径轴的直径 d 在标准中选定，键长在标准中选定，键长L根据轮毂宽根据轮毂宽 度选键长系列尺寸。度选键长系列尺寸。 二二. .平键的选择和强度计算平键的选择和强度计算 L b h A B C L 2.2.平键连接的强度计算平键连接的强度计算 h b N F k

5、t d T 连接形式连接形式失效形式失效形式需需验算的条件验算的条件 静连接静连接- -压溃压溃 动连接动连接- -磨损磨损 p p - -挤压强度挤压强度 pp -耐磨性耐磨性 p p kld T 3 102 p kld T p 3 102 设键侧面的作用力沿键的工作长度和高度均设键侧面的作用力沿键的工作长度和高度均 匀分布，则普通平键的强度条件为匀分布，则普通平键的强度条件为: : 2 pp kld T kl F 当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180布置。考虑到两布置。考虑到两 个键的载荷分布不均匀性，在强度校核中可按个键的载荷分布不均

6、匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。个键计算。 平键连接强度计算 2 b Ll bLl Ll （圆头平键）（圆头平键） （平头平键）（平头平键） （单圆头平键）（单圆头平键） p kld T p 2 导向平键和滑键联接的强度条件为：导向平键和滑键联接的强度条件为： 键联接5 2 h k 式中： p、p为许用应力与许用压力 如果键连接的强度不足？ L A B C l 键的工作长度 p p kld T 3 102 p kld T p 3 102 (3)(3)采用两个楔键采用两个楔键, ,应相隔应相隔 布置布置 ； 00 12090 注意：注意： 0 120 180o (1)(1)采用两个平键采用

7、两个平键, ,应相隔应相隔 布置；布置； (2)(2)采用两个半圆键，应布置在轴的同一母线采用两个半圆键，应布置在轴的同一母线 上；上； (4)(4)采用花键连接。采用花键连接。 配合种类配合种类 宽度宽度b 的的 公公 差差 带带 应应 用用 键宽键宽b轴槽宽轴槽宽轮毂槽宽轮毂槽宽 松松 联联 结结 h9 H9D10 用于导向平键，轮毂可在轴上移用于导向平键，轮毂可在轴上移 动。动。 正常正常联结联结 N9JS9 键在轴键槽和轮毂键槽中均固定，键在轴键槽和轮毂键槽中均固定， 用于载荷不大的静连接场合用于载荷不大的静连接场合 紧密联结紧密联结 P9P9 用于载荷较大、有冲击和双向扭用于载荷较大

8、、有冲击和双向扭 矩的静连接场合。矩的静连接场合。 + 0 D1D1 0 0 H9H9 N9N9 P9P9 P9P9 JS9JS9 轴槽公差带轴槽公差带 轮毂公差带轮毂公差带 键的公差带键的公差带 h9h9h9h9h9h9 松松 联联 结结 正常联结正常联结 紧密联结紧密联结 （GB/T1095-2003） D+t2 D b JS9 A A 。 （GB/T1095-2003） d-t1 d b N9 A A 4-2 花键连接花键连接 内花键内花键外花键外花键 一一. .花键连接的类型、特点和应用花键连接的类型、特点和应用 1 1、花键类型、花键类型 矩形花键矩形花键; ; 渐开线花键渐开线花键

9、; ;（a=30o、37.5o和和45o h*a=0.5 ） 2 2、花键特点、花键特点 承载能力高；承载能力高； 定心精度高；定心精度高； 导向性好。导向性好。 定心方式：采用小径定心，定心精度高。定心方式：采用小径定心，定心精度高。 1 1、矩形花键（参数：大径、矩形花键（参数：大径D，小径，小径d， 键宽键宽b, ,键数（齿数）键数（齿数）z） d D b 2.2.渐开线花键渐开线花键（模数（模数m，齿数，齿数z z，压力角，压力角） 采用齿形定心，有自动定心性采用齿形定心，有自动定心性 df 30 o 二二. . 花键连接的强度计算花键连接的强度计算二二二二. . . . D r m

10、d C C h FN 静连接验算挤压静连接验算挤压 强度条件：强度条件： 动连接验算压力：动连接验算压力： T PP pp 失效形式：失效形式： 工作面工作面压溃、磨损压溃、磨损 花键联接强度计算花键联接强度计算 花键联接的受力情况如右图。其主要失效形花键联接的受力情况如右图。其主要失效形 式仍是工作面被压溃（静联接）或工作面过度磨式仍是工作面被压溃（静联接）或工作面过度磨 损（动联接）。损（动联接）。 强度计算时，假定载荷在键的工作面上均匀强度计算时，假定载荷在键的工作面上均匀 分布，且压力的合力分布，且压力的合力F作用在平均直径作用在平均直径dm处，并处，并 引入载荷分配不均匀系数引入载荷

11、分配不均匀系数y，则花键联接的强度，则花键联接的强度 校核式为：校核式为： p m 3 p 102 zhld T 静联接静联接： p zhld T p m 3 102 动联接动联接： 8 . 07 . 0 上两式中上两式中: 矩形花键矩形花键 C dD h2 2 键的工作高度为：键的工作高度为： p、p为花键联接的许用挤压应力和许用压力为花键联接的许用挤压应力和许用压力 渐开线花键渐开线花键 a=30，h=m a=45，h=0.8m 花键连接应用于： （1）定心精度要求高； （2）载荷大； （3）经常滑移的连接。 内 花 键外 花 键 装装 配配 形形 式式 d D B d D B 拉削后不

12、热处理 拉 削 后 热处理 一 般 用 H7H10H9H11 f7 a11 d10滑 动 g7f9紧滑动 h7h10固 定 精 密 传 动 用 H5 H10 H7、H9 f5 a11 d8滑 动 g5f7紧滑动 h5h8固 定 H6 f6d8滑 动 g6f7紧滑动 h6d8固 定 E E 内 花 键外 花 键 小 径 表 面Ra0.8Ra 0.8 键 槽 侧 面Ra 3.2Ra 0.8 大 径 表 面Ra 6.3Ra 3.2 d10 H11 7 a11 H10 34 f7 H7 286 花键副 内花键 7H1134H1028H76 外花键7d1034a1128f76 表 普通型 平键（GB/T

13、1096-2003）return 轴轴键键键键 槽槽 轴径轴径 d 键尺寸键尺寸 bh 宽度宽度b深深 度度 基本基本 尺寸尺寸 b 极限偏差极限偏差 轴轴t1毂毂t2 极限极限 偏差偏差 正常联结正常联结 紧密紧密 联结联结 松联结松联结 轴轴 N9 毂毂 JS9 轴和毂轴和毂 P9 轴轴 H9 毂毂 D10 基本尺基本尺 寸寸 本基尺本基尺 寸寸 1012444 0 0.030 0.015 0.012 0.042 +0.030 0 +0.078 +0.030 2.51.8 +0.1 0 121217175553.02.3 171722226663.52.8 22223030878 0 0.

14、036 0.018 0.015 0.051 +0.036 0 +0.098 +0.040 4.03.3 +0.2 0 30303838108105.03.3 3838444412812 0 0.043 0.022 0.018 0.061 +0.043 0 +0.120 +0.050 5.03.3 44445050149145.53.8 505058581610166.04.3 58586565181118 0 0.052 0.026 0.022 0.074 +0.052 0 +0.149 +0.065 7.04.4 656575752012207.54.9 757585852214229.05.4 858595952514259.05.4 959510010028162810.06.4 键的长度键的长度 系列系列 6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90， 100，110，125，140，160，180，200，220，250，280，320，360 1. 采用两个半圆键时，则布置在采用两个半圆键时，则布置在( ) 。 2. 导向平键联接的主要失效形式是导向平键联接的主要失效形式是( )。 A.