机械设计第15章 轴毂连接设计

1、15-1 键联接和花键联接键联接和花键联接 (一)键联接分类介绍键联接分类介绍 (二)键的选择及平键的强度校核键的选择及平键的强度校核15-2 花键联接花键联接15-3 无键无键联接联接键键 联联 接接 和和 花花 键键 联联 接接 P.315机械零件机械零件(制造单元制造单元) 构件构件(运动单元运动单元) 机构机构 机器机器静联接静联接动联接动联接 零件零件联接联接前前 言言:联接联接 被联接件被联接件 联接件联接件联接联接 机械机械静静联接联接 可拆联接可拆联接 螺纹、键、销螺纹、键、销分类分类 不可拆联接不可拆联接焊、粘、铆焊、粘、铆 机械机械动动联接联接运动副运动副 螺螺 内螺纹内螺

2、纹 纹纹 外螺纹外螺纹螺旋副螺旋副螺纹联接螺纹联接(静联接静联接构件构件)螺旋传动螺旋传动(动联接动联接机构机构)15-1 键联接设计键联接设计 P.315 p.246（静静联接）联接）（动动联接联接 ）（静静联接）联接）(静静联接，单向轴向固定联接，单向轴向固定)(静静联接联接,单向传递转矩单向传递转矩)平键平键 半圆键半圆键普通平键普通平键导向平键导向平键功用功用:分类分类:紧联接紧联接松联接松联接楔键楔键切向键切向键主要实现零件在轴上的周向固定并传递转主要实现零件在轴上的周向固定并传递转矩（静联接），还可实现轴上零件的轴向矩（静联接），还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动（动联接固定或轴

3、向移动（动联接 ）。）。失效形式失效形式特点特点成对使用成对使用(一一)键联接分类介绍键联接分类介绍 ：两侧面是工作面，靠键：两侧面是工作面，靠键两侧面与键槽的两侧面与键槽的挤压挤压传递转矩。传递转矩。 1.静联接静联接(普通平键普通平键)工作原理工作原理结构结构分类与加工分类与加工(圆头圆头)：(平头平头)：(单圆头单圆头)：立铣刀立铣刀,键定位好键定位好,轴应力集中大轴应力集中大盘铣刀盘铣刀,轴向键无定位轴向键无定位,应力集中小应力集中小 : 键两侧与键槽相配合键两侧与键槽相配合( 静联接为静联接为 过渡配合过渡配合,动联接为间隙配合动联接为间隙配合),上端面与轮毂键槽底面有间隙。上端面与

4、轮毂键槽底面有间隙。一一. 平键联接平键联接: p.151立铣刀加工立铣刀加工,用于轴端用于轴端 失效形式失效形式静联接静联接:动联接动联接: 结构简单结构简单,装折方便装折方便,对中性好对中性好,承载能力大承载能力大,应用广泛。应用广泛。工作面挤溃，键剪断工作面挤溃，键剪断工作面磨损。工作面磨损。 承载能力不够时承载能力不够时采用采用,按按 180布置。布置。导向平键：滑移距离小导向平键：滑移距离小,键固定于轴上。键固定于轴上。滑键：键固定于轮毂上滑键：键固定于轮毂上,滑移距离大。滑移距离大。2.动联接动联接特点特点：成对使用成对使用:二. 半圆键: p.316 p.247键为半圆板, 键两

5、侧与键槽配合, 键上端面与轮毂键槽底面有间隙, 键在轴上键槽中能 绕其圆心转动。同平键键剪断, 工作面压溃。 便于安装, 对中好, 用于锥形轴端, 但对轴削弱大轻载联接。承载能力不够时用, 沿同一母线布置。结构:键：用圆钢切制或冲压后磨削键槽: 盘状铣刀加工构造与加工:失效形式:特点:成对使用:工作原理:3.1 楔键楔键: P.316 工作面工作面压溃压溃 简单简单, 且可实现轮毂在轴上单向轴向固定且可实现轮毂在轴上单向轴向固定; 但楔但楔紧产生偏心紧产生偏心, 对中性差对中性差, 不适于高速及对中要求高的场合不适于高速及对中要求高的场合结构结构:工作原理工作原理:失效形式失效形式:构成与加工

6、构成与加工:特点特点:1.键的上下面及键槽底面有键的上下面及键槽底面有1:100 斜度斜度2.键侧与键槽有间隙键侧与键槽有间隙 , 上下面楔紧上下面楔紧3.可实现单向轴向固定。可实现单向轴向固定。 (轴上键槽轴上键槽):圆头圆头: 立铣刀立铣刀; 先置键先置键 , 后楔入轮毂后楔入轮毂平头、钩头楔键平头、钩头楔键: 盘铣刀盘铣刀, 轮毂先装再楔入键。轮毂先装再楔入键。 靠上下面挤紧的靠上下面挤紧的摩擦力摩擦力传递转矩传递转矩, 上下面为工作面上下面为工作面三. 斜键: P.316 p.2473.2 切向键切向键 P.316: 1.一对楔键组成一对楔键组成, 上下窄面为工作面上下窄面为工作面 2

7、.只能单向传递转矩只能单向传递转矩T: 两对切向键两对切向键 (120130分布分布)双向传递双向传递结构结构: 承载力大承载力大重型机械重型机械特点特点(二)键的选择及平键的强度校核 P.317ptpdlkTlkF2 Mpa (15-1) pdlkTp2二二.平键的强度校核平键的强度校核 P.152压溃挤压挤压强度磨损压压强一一.键的选择键的选择1.静联接2.动联接T转矩Nmm ， 键的工作长度mmlbdTh/2 (工作要求) 键的种类按轴径 d选键的b 、 h选键长l(标准 ; 短于轮毂寛度) pp,(按强度弱者)查表15-1 P.318圆头: =Lb平头: =L单圆头: =Lb/2lll

8、5分类分类6. 花键联接的强度校核花键联接的强度校核15-2 花键联接花键联接 P.319键侧是工作面，靠键侧面与键槽键侧是工作面，靠键侧面与键槽挤压挤压传递转矩。传递转矩。1结构结构:2工作原理工作原理：3特点特点4失效形式失效形式:对中、导向性好。对中、导向性好。 各键齿承载均匀，承载力大各键齿承载均匀，承载力大,键槽浅，对轴损伤较小。键槽浅，对轴损伤较小。加工要用专用设备，成本高。加工要用专用设备，成本高。静联接静联接: 齿面压溃。齿面压溃。动联接动联接: 工作面磨损。工作面磨损。由轴及轮毂孔周向均布的多个键齿互相配合由轴及轮毂孔周向均布的多个键齿互相配合构成花键联接构成花键联接, 可视为平键在数量上的发展。可视为平键在数量上的发展。5分类分类：(三角形花键三角形花键)轻载轻载,小直径簿壁件联接小直径簿壁件联接制造方便，应用最广制造方便，应用最广 。键齿强度高，承载力大键齿强度高，承载力大,工工艺性好，易获较高精度。艺性好，易获较高精度。 矩形花键矩形花键(小径定心小径定心): 渐开线花键渐开线花键(齿形定心齿形定心):手手P.141 =30 =45一. 功用:二. 分类:按形状圆柱销 圆锥销特殊形状销固定零件间的相对位置传递不大的转矩, 并兼作安