鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接PPT課件VIP

.,1,第六章鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接,61鍵連接,62花鍵連接,63無鍵連接,64銷連接,.,2,一、鍵連接的分類、結(jié)構(gòu)型式及應(yīng)用,61鍵連接,鍵是主要用來實現(xiàn)軸與輪轂之間周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩的標準零件，或?qū)崿F(xiàn)軸上零件軸向固定及軸向滑動的導(dǎo)向。,平鍵連接,半圓鍵連接,楔鍵連接,導(dǎo)向鍵連接,分類,.,3,1平鍵連接,鍵的上、下表面為非工作面不承受軸向力,工作面是兩側(cè)面,上表面與輪轂上的鍵槽底部之間留有間隙,結(jié)構(gòu)要點：,按用途分類,普通平鍵、薄型平鍵、導(dǎo)向平鍵、滑鍵,靜連接,動連接,.,4,普通平鍵,.,5,薄型平鍵,薄型平鍵的高度為普通平鍵的6070%，也分圓頭、平頭、單圓頭三種。傳遞扭矩能力低，常用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸等徑向尺寸受限制的場合。,導(dǎo)向平鍵(傳遞轉(zhuǎn)矩不大時選用),軸上零件在軸上作距離較短的相對滑動,.,6,滑鍵,滑鍵固定在輪轂上，距離較長的相對滑動,.,7,2半圓鍵連接,鍵能在軸上的鍵槽中繞其圓心擺動，以適應(yīng)輪轂上鍵槽的斜度，安裝方便。,工作面是兩側(cè)面,常用與錐形軸與轂的連接,缺點：軸槽對軸的強度削弱較大，適宜輕載連接。,.,8,3.楔鍵連接,楔鍵的上、下表面為工作面,靠摩擦力和擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩,楔鍵的上表面有1：100斜度,缺點：楔緊后輪和軸產(chǎn)生偏心，不適合定心精度要求高或高速的場合。,.,9,鉤頭楔鍵,鉤頭便于拆卸,拆卸空間,.,10,4.切向鍵連接,由兩個斜度為1:100的楔鍵組成。工作面為窄面一個切向鍵只能傳遞一個方向的轉(zhuǎn)矩;傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時，須用互成120130角的兩個鍵。,對軸的削弱大，常用在直徑大于100的軸上。,.,11,二、鍵的選擇和鍵連接強度的計算,1.鍵的選擇包括類型和尺寸兩個方面。,鍵的類型的選擇應(yīng)根據(jù)鍵連接的,.結(jié)構(gòu)特點；,.使用要求；,.工作條件。,鍵的尺寸選擇應(yīng)符合：,.標準規(guī)格；,.強度要求。,.,12,1鍵的主要尺寸（GB/T1096-2003）,截面尺寸（一般以鍵寬b鍵高h表示）和鍵長L,鍵的截面尺寸bh按軸的直徑d由標準中選定。,鍵的長度L一般按輪轂的長度而定，即鍵長等于或略短于輪轂的長度；而導(dǎo)向平鍵則按輪轂的長度及其滑動距離而定。,一般輪轂的長度可取為L（1.52）d，這里的d為軸的直徑。,所選定的鍵長亦應(yīng)符合標準規(guī)定的長度系列。標記：鍵16x100GB1096-2003圓頭普通平鍵A型,b-16,h=10,L=100,重要的鍵連接在選出鍵的類型和尺寸后，還應(yīng)進行強度計算。,.,13,2平鍵連接的強度計算,普通平鍵連接（靜連接）,主要失效形式是工作面被壓潰。除非嚴重過載，一般不會出現(xiàn)鍵的剪斷。因此，通常按工作面上的擠壓強度進行校核計算。,假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強度條件為,k鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h，此處h為鍵的高度，mm；l鍵的工作長度，mm，圓頭平鍵l=L-b，平頭平鍵l=L，這里L為鍵的公稱長度；b為鍵的寬度；P鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，MPa；表6-2,.,14,當強度不足時，可適當增加鍵長或采用兩個鍵按180布置。兩個半圓鍵應(yīng)布置在軸的同一條母線上；兩個楔鍵則應(yīng)布置在沿周向相隔90120。考慮到兩個鍵的載荷分布不均勻性，在強度校核中可按1.5個鍵計算。,導(dǎo)向平鍵和滑鍵的強度條件：,導(dǎo)向平鍵連接和滑鍵連接（動連接）,主要失效形式是工作面的過度磨損。因此，通常按工作面上的壓力進行條件性強度校核計算。,p鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用壓力，MPa。表6-2,.,15,例題：設(shè)計鍵連接（P108）,齒輪與軸的材料為鋼，用鍵構(gòu)成靜連接，裝齒輪處的軸徑d=70mm，齒輪輪轂寬為100mm，傳遞轉(zhuǎn)矩T=2200Nm，載荷有輕微沖擊。,解：1.選擇鍵的類型和尺寸8級以上齒輪選平鍵，齒輪不在軸端，選A型平鍵d=70,P106表6-1,選bh=2012輪轂寬100mm,選鍵長L=90mm,.,16,2.校核鍵擠壓強度,采用雙鍵，并相隔180，鍵長按1.5l計算,鍵的標記：鍵2090GB/T1096-2003,.,17,62花鍵連接,內(nèi)花鍵,外花鍵,一、花鍵連接的類型、特點和應(yīng)用,花鍵連接是由外花鍵和內(nèi)花鍵組成。,花鍵連接的特點：,花鍵連接是平鍵連接在數(shù)目上的發(fā)展。,.,18,與平鍵相比，花鍵的優(yōu)點:,（1）因為在軸上和轂孔上直接而勻稱地制出較多的齒與槽，故連接受力較為均勻；（2）因槽較淺，齒根處應(yīng)力集中較小，軸與轂的強度削弱較小；（3）齒數(shù)較多，總接觸面積較大，因而可承受較大的載荷；（4）軸上零件與軸的對中性好（這對高速及精密機器很重要）；（5）導(dǎo)向性較好；（6）可用磨削的方法提高加工精度及連接質(zhì)量。,缺點：（1）齒根仍有應(yīng)力集中；（2）需用專門設(shè)備加工；（3）成本較高。,因此花鍵連接選用于定心精度要求高、載荷大或經(jīng)?；频倪B接。,.,19,1.花鍵連接的齒數(shù)、尺寸、配合等均應(yīng)按標準選取。2.花鍵連接可用于靜連接或動連接。3.花鍵按其齒形可分為；矩齒形花鍵和漸開線花鍵兩類。,花鍵連接的設(shè)計要點:,漸開線花鍵,矩齒形花鍵,.,20,按齒高的不同，矩形花鍵的齒形尺寸在標準中規(guī)定了兩個系列。,輕系列的承載能力較小，多用于輕載連接；,中系列用于中等載荷的連接。,定心方式為小徑定心，即外花鍵和內(nèi)花鍵的小徑為配合面。,特點:,1.定心精度高；,2.定心的穩(wěn)定性好；,3.能用磨削的方法消除熱處理引起的變形。,.,21,漸開線花鍵的齒廓為漸開線，分度圓壓力角有30和45兩種，齒頂高分別為0.5m和0.4m，m為模數(shù)。,與漸開線齒輪相比：,1.漸開線花鍵的齒較短；,2.齒根較寬；,3.不發(fā)生根切的最小齒數(shù)較少。,當傳遞的轉(zhuǎn)矩較大且軸徑也大時宜采用漸開線花鍵連接。,定心方式為齒形定心。當齒受載時，齒上的徑向力能起到自動定心作用，有利于各齒均勻承載。,.,22,二、花鍵連接強度計算,1.失效形式：工作面被壓潰（靜連接）工作面過度磨損（動連接）,靜連接：,動連接：,式中:載荷分配不均系數(shù),2.強度條件：,H花鍵齒側(cè)高度，矩形：h=(D-d)/2-2C,D外花鍵大徑，d內(nèi)花鍵小徑，C倒角尺寸；淅開線:=30,h=m,=45,h=0.8mDm:平均直徑，矩形（D+d）/2,浙開線：dw=di,.,23,63無鍵連接,一、型面連接,用非圓截面的柱面體或錐面體的軸與相同輪廓的轂孔配合以傳遞運動和轉(zhuǎn)矩的可拆連接。,裝拆方便，對中性好；應(yīng)力集中?。患庸?fù)雜。,.,24,脹緊連接是在轂孔與軸之間裝入脹緊連接套（簡稱脹套），在軸向力作用下，同時脹緊軸與轂而構(gòu)成的一種靜連接。,二、脹緊連接,各型脹套已標準化規(guī)定Z1-Z5共5種型號，選用時可根據(jù)軸、轂尺寸及傳遞載荷大小，從標準中選擇合適的型號和尺寸。,.,25,脹緊聯(lián)接,無鍵聯(lián)接,選擇時應(yīng)滿足：,傳遞轉(zhuǎn)矩時,傳遞軸向力時,傳遞聯(lián)合作用的轉(zhuǎn)矩和軸向力時,鍵聯(lián)接4,.,26,64銷連接,銷連接主要用于確定零件之間的相互位置，并可傳遞不大的載荷。也可用于軸和輪轂或其他零件的連接。,一、銷按其作用可分為：,1.定位銷:用來固定零件之間的相對位置，它是組合加工和裝配時的重要輔助零件；,.,27,2.連接銷:主要用于連接，可傳遞不大的載荷；,3.安全銷:用作安全裝置中的過載剪斷元件。,.,28,二、銷按其形狀可分為：,1.圓柱銷:靠過盈配合固定在銷孔中，經(jīng)多次裝拆后會降低其定位精度和可靠性。,2.圓錐銷:具有1：50的錐度，在受橫向力時可以自鎖。安裝方便、定位精度高，可多次裝拆不影響定位精度。,.,29,三、端部形式的不同：,1.端部帶螺紋的圓錐銷:可用于盲孔或拆卸困難的場合。,2.開尾圓錐銷:適用于有沖擊、振動的場合。,3.槽銷上有輾壓或模鍛出的三條縱向溝槽:將槽銷打入銷孔后，由于材料的彈性使銷擠緊在銷孔中，不易松脫，因而能承受振動和變載荷。,.,30,（1）定位銷通常不受載荷或只受很小的載荷，故不作強度校核計算。其直徑可按結(jié)構(gòu)確定，數(shù)目一般不少于2個。銷裝入每一被連接件內(nèi)的長度，約為銷直徑12倍。（2）連接銷的類型可根據(jù)工作要求選定，其尺寸可根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)特點按經(jīng)驗或規(guī)范確定，必要時再按剪切和擠壓強度條件進行校核。（3）安全銷在機器過載時應(yīng)被剪斷，因此，銷的直徑應(yīng)按過載時被剪斷的條件確定。,銷的設(shè)計計算,.,31,6-2在一直