键花键和销连接_精品文档优质PPT.ppt
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轴上零件滑移距离不大的场所。
外形特点外形特点鞍状,包在零件上鞍状,包在零件上适用场所适用场所轴上零件滑移距离较大的场所轴上零件滑移距离较大的场所相对运动方式相对运动方式键与零件一同沿轴槽滑移键与零件一同沿轴槽滑移44)滑键)滑键动连接动连接普通平键、薄型平键、导向平键和滑键的普通平键、薄型平键、导向平键和滑键的工作面工作面均为均为键的侧面键的侧面双双平平键键当同一轴段需装两个平键时,两键须相隔当同一轴段需装两个平键时,两键须相隔180180平键平键1平键平键2工作面工作面工作面工作面2.2.半圆键连接半圆键连接静连接静连接优点:
优点:
键能绕其几何中心摆动键能绕其几何中心摆动以适应毂槽底面的斜度;
以适应毂槽底面的斜度;
工艺性好,装配方便。
缺点缺点:
轴上键槽较深,对轴轴上键槽较深,对轴的强度削弱较大的强度削弱较大适用场所适用场所轻载,锥形轴端轻载,锥形轴端与轮毂的连接与轮毂的连接。
工作面工作面半圆键半圆键勾头楔键连接勾头楔键连接3.3.楔键(斜键)连接楔键(斜键)连接楔键的形状:
楔键的形状:
键的上表面键的上表面具有具有1:
100的斜度的斜度楔键的类型楔键的类型普通楔键普通楔键勾头楔键勾头楔键1:
1001:
100圆头楔键连接圆头楔键连接平头楔键连接平头楔键连接勾头楔键的勾头勾头楔键的勾头供拆卸用供拆卸用12楔键的工作面楔键的工作面工作面工作面工作面工作面工作面工作面工作面工作面楔键的传力方式楔键的传力方式靠键的楔靠键的楔紧传力,同时能承受轴紧传力,同时能承受轴向力,起单向轴向固定向力,起单向轴向固定的作用。
的作用。
楔键连接的最大缺点:
楔紧后,轴和轮毂的楔紧后,轴和轮毂的配合产生偏心。
配合产生偏心。
楔键连接不宜的场所:
高速、定心精度高高速、定心精度高o2o14.4.切向键连接切向键连接切向键的组成:
切向键的组成:
由一对由一对1:
1001:
100的楔键组成的楔键组成切向键的工作面切向键的工作面:
由一对楔键沿斜面拼合后由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。
相互平行的两个窄面。
工作面工作面工作面工作面轴单向转动时,可安一个切向键;
轴单向转动时,可安一个切向键;
切向键的缺点切向键的缺点:
键槽对轴的强度削弱键槽对轴的强度削弱较大较大双向转动时,相隔双向转动时,相隔120120-130-130安装两个切向键。
安装两个切向键。
切向键的适用的场所切向键的适用的场所:
大型传动(重载)。
如大型带轮、矿山设备等。
12013012.1.212.1.2键的选择和键连接的强度计算键的选择和键连接的强度计算已知:
被联接件的材料、构造和尺寸;
联接的载荷已知:
联接的载荷等。
等。
键联接的设计:
选择键的类型、截面尺寸、键长等,选择键的类型、截面尺寸、键长等,作相应的计算。
作相应的计算。
1.1.键的选择键的选择(11)键的类型:
键的类型:
据联接的结构特点、使用要求据联接的结构特点、使用要求和工作条件来选。
和工作条件来选。
(22)键的尺寸:
键的尺寸:
据轴径据轴径dd从从键的标准键的标准中选截面尺中选截面尺寸寸bb、hh,键长,键长LL参考轮毂长参考轮毂长BB定,键长应略小于轮毂定,键长应略小于轮毂长长BB。
bhLLbhdB2.2.键连接的强度计算键连接的强度计算(11)平键连接强度计算)平键连接强度计算平键连接的主要失效形式平键连接的主要失效形式静连接静连接(普通平键连接)(普通平键连接)挤压破坏挤压破坏动连接动连接(导向键、滑键(导向键、滑键)磨损磨损当平键联接用于传递扭当平键联接用于传递扭矩时,键的侧面受挤压,截矩时,键的侧面受挤压,截面面a-aa-a受剪切受剪切键的剪断键的剪断(很少,严重过载,沿(很少,严重过载,沿aa面剪断)面剪断)TokyFF静连接强度条件静连接强度条件动连接强度条件动连接强度条件K键与轮毂接触高度键与轮毂接触高度0.5hT扭矩扭矩T=FyFd/2键、轴、毂三者中最弱键、轴、毂三者中最弱材料的许用挤压应力材料的许用挤压应力键、轴、毂三者中最弱键、轴、毂三者中最弱材料的许用压强材料的许用压强挤压强度挤压强度压强压强LL=(22)半圆键连接强度计算)半圆键连接强度计算键的工作长度键的工作长度A型键型键B型键型键只需作挤压强度计算只需作挤压强度计算K从标准中查;
从标准中查;
L(33)楔键连接强度计算)楔键连接强度计算楔键连接的主要失效形式楔键连接的主要失效形式相互楔紧的工作面被压溃相互楔紧的工作面被压溃楔键连接的压力分布楔键连接的压力分布o未传递扭矩时未传递扭矩时y力平衡方程力平衡方程传递扭矩后传递扭矩后oTx挤压强度条件为挤压强度条件为FFFFp键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力,键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力,MPa,见表见表12.2。
式中式中:
T传递的转矩,传递的转矩,N.m;
D轴的直径,轴的直径,mm;
b键的宽度,键的宽度,mm;
l键的工作长度,键的工作长度,mm;
f摩擦系数,一般取摩擦系数,一般取0.120.17(44)切向键连接简化强度计算)切向键连接简化强度计算当键连接传递转矩时,其受力情况如图所示当键连接传递转矩时,其受力情况如图所示取键和轴为受力研究对象,则受力平衡条件为:
取键和轴为受力研究对象,则受力平衡条件为:
切向键连接的挤压强度条件为:
T传递的转矩,传递的转矩,N.m;
D轴的直径,轴的直径,mm;
例题例题12.18级精度的铸铁直齿圆柱齿轮与一钢轴用键构成级精度的铸铁直齿圆柱齿轮与一钢轴用键构成静连接,装齿轮处的轴颈为静连接,装齿轮处的轴颈为60mm,齿轮轮毂长齿轮轮毂长95mm。
连接传。
连接传递的转矩为递的转矩为840N.m,载荷平稳。
试选择此键连接。
,载荷平稳。
解:
8级精度的齿轮要求一定的定心性,因此选用平键。
因为是级精度的齿轮要求一定的定心性,因此选用平键。
因为是静连接故选用普通圆头平键。
由静连接故选用普通圆头平键。
由手册可查得当手册可查得当d=5865时时键的截面尺寸为:
宽键的截面尺寸为:
宽b=18mm,高高h=11mm。
参考毂长选键长。
参考毂长选键长L=80mm键的接触长度键的接触长度p键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力,键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力,MPa,见表见表12.2。
f摩擦系数,一般取摩擦系数,一般取0.120.17t键槽的深度,键槽的深度,mm;
c键的倒角,键的倒角,mm;
注意:
1)为避免键过长)为避免键过长压力沿键长分布不均匀的现象,压力沿键长分布不均匀的现象,键长的增加应参照下式:
键长的增加应参照下式:
2)若采用双键,两个键相隔若采用双键,两个键相隔180布置,但由于各键载荷分布置,但由于各键载荷分配不均,对轴的消弱很大,其承载能力只能按用一个键时的配不均,对轴的消弱很大,其承载能力只能按用一个键时的1.5倍计算。
倍计算。
由表查得铸铁轮毂键槽的许用应力由表查得铸铁轮毂键槽的许用应力(载荷平稳,故取(载荷平稳,故取大值)。
由式大值)。
由式12.1得:
得:
2)不改变原有毂、轴尺寸,仍采用)不改变原有毂、轴尺寸,仍采用A型键,适当增加键长型键,适当增加键长L=90mm;
改进措施:
1)改用方头键)改用方头键;
3)改用双键。
)改用双键。
12.212.2花键连接花键连接12.2.112.2.1花键连接的类型、特点及应用花键连接的类型、特点及应用花键连接的组成花键连接的组成内花键内花键外花键外花键花键联接由内花键和外花键组成。
沿周向均布多花键联接由内花键和外花键组成。
沿周向均布多个键齿。
花键联接是平键联接在数目上的发展。
个键齿。
花键连接的优点花键连接的优点aa)受力均匀;
受力均匀;
bb)应力集中小;
应力集中小;
cc)承载能力强;
承载能力强;
dd)轴上零件的对中性好;
轴上零件的对中性好;
ee)导向性好;
导向性好;
ff)可用磨削的方法提高加工和连接质量。
可用磨削的方法提高加工和连接质量。
花键连接的缺点花键连接的缺点aa)需用专门设备加工需用专门设备加工;
bb)制造成本高。
制造成本高。
应用:
定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接。
如变速箱滑移齿轮。
接。
矩形花键连接按新标矩形花键连接按新标准为准为小径定心小径定心,定心精,定心精度高,制造容易,在工度高,制造容易,在工程中应用最广泛程中应用最广泛矩形花键矩形花键花键类型:
花键类型:
矩形花键、渐开线花键、三角形花键矩形花键、渐开线花键、三角形花键用于高强度连接用于高强度连接渐开线花键渐开线花键承载能力强,适用于大扭矩、大直径场所承载能力强,适用于大扭矩、大直径场所也称三角形花键,适用于轻载小直径连接也称三角形花键,适用于轻载小直径连接齿形定心齿形定心也称三角形花键也称三角形花键用于薄壁零件连接用于薄壁零件连接渐开线花键的渐开线花键的制造方法:
制造方法:
同齿轮加工一样同齿轮加工一样需采用专用机床需采用专用机床加工工艺性好加工工艺性好制造精度较高制造精度较高制造成本较高制造成本较高12.2.212.2.2花键连接的强度计算花键连接的强度计算花键连接的失效形式花键连接的失效形式静连接静连接挤压破坏挤压破坏动连接动连接磨损磨损强度计算的合理假设强度计算的合理假设每齿受力均匀每齿受力均匀力力F作用在平均直径作用在平均直径dm上上各齿间载荷分配不均匀系数,其值视加工精度而定,一般各齿间载荷分配不均匀系数,其值视加工精度而定,一般取取0.70.8;
z花键齿数;
花键齿数;
h花键齿侧面的工作高度,对矩形花键花
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