机械设计基础 课件 项目13 轴毂连接

项目13轴毂连接机械设计基础目录CONTENTS键连接的类型、特点及应用1平键连接的选择与计算2花键连接3销连接41键连接的类型、特点及应用Part在某变速机构中，齿轮可在轴上作轴向移动，如图所示。1）试分析该键的作用；2）此键的名称？3）键中间的小孔起什么作用？任务引入任务目标：1.掌握键的分类；2.掌握各类型键的特点。轴毂连接方式键连接花键连接销连接过盈配合型面连接一、键连接的类型平键上表面雨轮毂键槽顶面留有间隙，依靠键与键槽间的两侧面挤压力传力转矩，所以两侧面为工作面。平键具有制造容易、装拆方便、定心良好等优点，常用于传动精度要求较高的场合。（一）平键连接一、键连接的类型1.普通平键连接A型：键在槽中固定良好，但轴的应力集中较大；B型：应力集中较小，对于尺寸较大的键，宜用紧定螺钉固定，以防松动；C型：常用于轴端。一、键连接的类型2.导向平键连接为防止松动，用两个螺钉将其固定在轴上，中部制有起键螺钉。一、键连接的类型3.滑键连接因为滑移距离较大时，用过长的平键制造困难，所以当轴上零件滑移距离较大时，宜采用滑键。一、键连接的类型键呈半圆形，其侧面为工作面，键能在轴上的键槽中绕其圆心摆动，以适应轮毂上键槽的斜度，安装方便。由于轴上的键槽较深，所以对轴的强度消弱较大，主要用于轻载场合。（二）半圆键连接一、键连接的类型楔键的上、下表面为工作面，两侧面为非工作面。键的上表面与键槽底面均有1:100的斜度。工作时，键的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，靠其摩擦力和挤压传递扭矩。楔键定心性差，在冲击、振动或变载荷下，联接容易松动。适用于不要求准确定心、低速运转的场合。拆卸间歇（三）楔键连接一、键连接的类型由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成120°～130°角的两个键。传递转矩较大。（四）切向键连接二、特点及应用键的松联接优点为轴与轴上零件的配合对中好，因而可以应用于高速及精密的联接中，同时这种联接装拆也很方便。但是它仅能传递转矩，不能承受轴向力，因此，必须附加固定螺钉或定位轴.环等才能把零件的轴向位置固定。键连接分类汇总键联结松联结平键普通平键A型B型C型导向平键滑键半圆键紧联结斜键联结楔键切向键2平键连接的选择与计算Part某钢制输出轴与钢制齿轮采用键连接。已知轴的直径d=50mm，齿轮轮毂长L=50mm，该轴传递转矩T=250KN.mm，载荷平稳。试选用键连接？任务引入任务目标：1.掌握平键连接的失效形式；2.掌握平键连接的强度计算。一、尺寸选择平键是标准件，不需要设计，只需要根据具体情况选择即可。1.根据工作要求和使用特点，选类型；2.根据轴径，选型号（截面尺寸）；3.根据轮毂长度，选择键长L（键长应略小于轮毂的长度）;例题：如图所示，某钢制输出轴与铸铁齿轮采用键连接。已知装齿轮处轴的直径d=45mm，齿轮轮毂长L=80mm，该轴传递转矩T=200,000N.mm，载荷有轻微冲击。试选用该键连接。一、尺寸选择类型选择

载荷有轻微振动与其所处轴的位置，选择A型键；选型号

轴颈45，键的截面尺寸b=14；h=9。3.根据轮毂长度选择键长。查国标，L系列：56，63，70，80，……二、强度计算4.强度校核项目连接性质键、轴或毂材料载荷性质静载荷轻微冲击冲击[σp]静连接钢120-150100-12060-90铸铁70-8050-6030-45[p]动连接钢504030单位：MPa失效形式静连接压溃动连接磨损键被剪断（较少）二、强度计算4.强度校核项目连接性质键、轴或毂材料载荷性质静载荷轻微冲击冲击[σp]静连接钢120-150100-12060-90铸铁70-8050-6030-45[p]动连接钢504030

挤压强度：

耐磨强度：二、强度计算4.强度校核

挤压强度：二、强度计算4.强度校核

挤压强度：项目连接性质键、轴或毂材料载荷性质静载荷轻微冲击冲击[σp]静连接钢120-150100-12060-90铸铁70-8050-6030-45[p]动连接钢504030三、确定配合5.标注键的连接公差3花键连接Part图示为某汽车传动轴所用的BJ型万向节。其与轴采用花键连接。试分析采用哪类花键形式较好，并阐明理由。任务引入学习目标：1.理解花键的类型；2.理解不同花键的特点。花键连接概念及特点花键连接由轴上加工出多个健齿的花键轴和轮毂孔上加工出同样的键齿槽组成。工作时靠键齿的侧面互相挤压传递转矩。优点：比平键连接承载能力强；轴与零件的定心性好；导向性好。缺点：成本较高。一、矩形花键齿侧面为互相平行平面，制造方便，应用广泛。定心方式为小径定心。分类（齿高）：轻系列（载荷小，静连接），中系列（中等载荷）。优点：定心精度高，稳定性好，并能用磨削的方法消除热处理引起的变形。二、渐开线花键齿廓为渐开线。定心方式为齿形定心，当齿受载时，齿上的径向力能起到自动定心作用。分类（分度圆压力角）：30°、37.5°和45°三类。优点：制造工艺性好、承载能力大、使用寿命长、易于定心和精度高。注：45°渐开线花键，相对承载力较低，多用于载荷较轻、直径较小的静连接，特别适用于薄壁零件的轴毂连接。4销连接Part图示为活塞与连杆采用活塞销连接的两种形式：左边为全浮式连接；右边为半浮式连接。查询两者工作原理的异同；并与圆柱销连接方式相比较。任务引入学习目标：1.理解不同销连接的特点；2.掌握常用销连接类型。一、销连接概述销连接主要用于固定零件之间的相对位置，并能传递较小的载荷，它还可以用于过载保护。二、销连接的类型圆柱销靠过盈配合固定在销孔中，如果多次装拆，其定位精度会降低。主要用于定位，也用作连接销和安全销。二、销连接的类型2.圆锥销圆锥销和销孔均有1：50的锥度。因此安装方便，定位精度高，多次装拆不影响定位精度。主要用于定位，也可作为连接销。二、销连接的类型2.圆锥销端部带螺纹的圆锥销，可用于盲孔或拆装困难的场合。开尾圆锥销，适用于有冲击、振动的场合。二、销连接的类型3.槽销槽销上有三条纵向沟槽，压入销孔后，它的凹槽产生收缩变形，借助材料的弹性而固定在销孔中。多用于传递载荷，对于振动载荷的连接也使用。销孔无需铰制，加工方便，可多次拆装。二、销连接的类型4.圆管型弹簧圆柱销在销打入销孔后，销由于弹性变形而挤紧在销孔中。可承受冲击和变载荷。二、销连接的类型5.开口销主要用在带孔螺栓和带槽螺母上，将其插入槽形螺母的槽口和带孔螺栓的孔，并将销的