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§6-1
鍵聯(lián)接1鍵聯(lián)接的分類及其結(jié)構(gòu)形式2鍵的選擇和鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算1鍵聯(lián)接的分類及其結(jié)構(gòu)形式功能:鍵聯(lián)接主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸和輪轂(如齒輪、帶輪等)之間的周向固定,并用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩,有些還可以實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)(導(dǎo)向)
鍵聯(lián)接的分類:鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接⑴平鍵聯(lián)接組成:鍵(key)、軸槽、輪轂槽普通平鍵主要尺寸:鍵寬b、鍵高h(yuǎn)和鍵長(zhǎng)L工作面:兩側(cè)面特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;裝拆方便;對(duì)中性較好;僅能作周向固定;不能作軸向固定。應(yīng)用:最廣泛①普通平鍵單圓頭(C型)圓頭(A型)平頭(B型)用指狀銑刀加工,固定良好,軸槽應(yīng)力集中大。用盤銑刀加工,軸的應(yīng)力集中小。用于軸端A型B型C型盤銑刀
A型·C型B型②薄型平鍵用于薄壁結(jié)構(gòu)輪轂上插健槽(keyway)③導(dǎo)向平鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn):當(dāng)軸上零件與軸構(gòu)成移動(dòng)副時(shí),采用導(dǎo)向平鍵聯(lián)接,輪轂可沿鍵做軸向滑移,由于導(dǎo)向平鍵較長(zhǎng),要用螺釘固定在軸上,鍵中間設(shè)有起鍵螺孔,以便拆卸。當(dāng)軸上零件移動(dòng)距離較大時(shí),宜采用滑鍵聯(lián)接,但因其鍵過(guò)長(zhǎng),制造、安裝困難,故采用滑鍵。潘存云教授研制起鍵螺孔固定螺釘導(dǎo)向平鍵聯(lián)接變速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn):兩端有勾頭,鍵固定在輪轂上。潘存云教授研制④滑鍵a雙勾頭滑鍵鍵短,槽長(zhǎng)b單圓勾頭滑鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn):?jiǎn)螆A勾頭,嵌入輪轂中。潘存云教授研制滑鍵⑵半圓鍵聯(lián)接用半圓鍵聯(lián)接時(shí),軸上鍵槽用半徑與鍵相同的盤狀銑刀銑出,因而鍵在槽中能擺動(dòng)以適應(yīng)輪轂鍵槽的斜度。這種聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn):是工藝性較好,定心好,裝配方便。缺點(diǎn):對(duì)軸的削弱較大,應(yīng)用:只適用于輕載聯(lián)接。特別適用于錐形軸端的聯(lián)接。工作面⑶楔鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)特點(diǎn):楔鍵的上表面和輪轂槽底均有∶100的斜度,鍵楔緊在軸轂之間。楔鍵的上下表面為工作面,依靠壓緊面的擠壓力和摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩及單向軸向力。楔鍵分普通楔鍵和鉤頭楔鍵。缺點(diǎn):定心精度不高。優(yōu)點(diǎn):?jiǎn)蜗蛳蚬潭☉?yīng)用:只能應(yīng)用于定心精度不高,載荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)接。安裝時(shí)用力打入工作面普通楔鍵勾頭楔鍵楔鍵聯(lián)接⑷切向鍵聯(lián)接d斜度1:100在重型機(jī)械中常采用切向鍵----一對(duì)楔鍵組成。裝配時(shí)將兩楔鍵楔緊,鍵的窄面是工作面,所產(chǎn)生的壓力沿切向方向分布,當(dāng)雙向傳遞扭矩時(shí),需要兩對(duì)切向鍵分布成120~130?。窄面工作面鍵聯(lián)接平鍵半圓鍵楔鍵切向鍵普通平鍵:圓頭、平頭、單圓頭薄型平鍵導(dǎo)向平鍵滑鍵2鍵聯(lián)接的尺寸選擇和鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算⑴鍵的選擇由于鍵是標(biāo)準(zhǔn)件,所以鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是選擇鍵的類型及尺寸;核算鍵聯(lián)接的強(qiáng)度;確定鍵及鍵槽的公差配合和表面粗糙度。①類型選擇②尺寸選擇考慮鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求、工作條件。選擇鍵的類型應(yīng)考慮以下因素:a.對(duì)中性的要求;b.傳遞轉(zhuǎn)矩的大小;c.輪轂是否需要沿軸向滑移及滑移的距離大小;d.鍵在軸的中部或端部等。寬×高×長(zhǎng):b×h×L(1)按軸徑d查手冊(cè)定b和h(2)按輪轂寬定L=B-(5~10)b×h表6-1普通平鍵和鍵槽尺寸(GB1095-79、GB1096-79)A型B型C型bhR=b/2C×45?或r1
LLLbhbtd-tbt1d+t1標(biāo)記實(shí)例:圓頭普通平鍵(A型):鍵16×100GB1096-79方頭普通平鍵(B型):鍵B16×100GB1096-79單圓頭普通平鍵(C型):鍵C16×100GB1096-79ddbhC或rLtt1半徑r續(xù)表6-1鍵的尺寸鍵槽軸的直徑自6~8226~201.21〉8~10330.16~0.256~361.81.40.08~0.16〉10~12448~452.51.8〉12~175510~563.02.3〉17~22660.25~0.414~703.52.80.16~0.25〉22~308718~904.03.3〉30~3810822~1105.03.3〉38~4412828~1405.03.3〉44~501490.4~0.636~1605.53.80.25~0.4〉50~58161045~1806.54.3〉58~65181150~2007.04.4〉65~75201256~2207.54.9〉75~85221463~2509.05.40.6~0.80.4~0.6③材料選擇鍵的材料一般選用45號(hào)鋼抗拉強(qiáng)度為600N/mm2標(biāo)記實(shí)例:圓頭普通平鍵(A型):鍵16×100GB/T1096-2003
方頭普通平鍵(B型):鍵B16×100GB/T1096-2003普通平鍵的標(biāo)記:鍵□b×LGB/T1096-2003□——A、B、C,一般A型不標(biāo)出A⑵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算①普通平鍵a失效形式主要:工作面被壓潰次要:鍵被剪斷b計(jì)算準(zhǔn)則:按擠壓強(qiáng)度計(jì)算鍵被剪斷C
強(qiáng)度條件:T—鍵聯(lián)接傳遞的轉(zhuǎn)矩,N·mmd—軸的直徑,mmh—鍵的工作高度,mmK—鍵與轂槽的接觸高度;k≈0.5hl—鍵的有效工作長(zhǎng)度,mmL—鍵的公稱長(zhǎng)度,mmb—鍵寬,mm鍵的設(shè)計(jì)例題②導(dǎo)向平鍵和滑鍵a失效形式:工作面過(guò)度磨損b計(jì)算準(zhǔn)則:按工作面的壓強(qiáng)進(jìn)行條件性校核計(jì)算
輪轂鍵槽深度為t1,軸上鍵槽深度為t,它們的寬度與鍵的寬度相同。鍵聯(lián)接按配合情況分為較松聯(lián)接、一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接③鍵槽尺寸及公差若強(qiáng)度不夠時(shí),可采用雙鍵聯(lián)接。平鍵:按180?布置半圓鍵:同一條母線上楔鍵:夾角成90?~120?雙鍵布置規(guī)則:考慮到采用雙鍵聯(lián)接,載荷分布的不均勻性,校核強(qiáng)度時(shí)按1.5個(gè)鍵計(jì)算§6-2
花
鍵聯(lián)接1花鍵聯(lián)接的類型及特點(diǎn)2花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算1花鍵聯(lián)接的類型及特點(diǎn)
花鍵聯(lián)接由軸上加工出的外花鍵和輪轂孔內(nèi)加工出的內(nèi)花鍵組成,工作時(shí)靠鍵齒的側(cè)面互相擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩特點(diǎn)(2)對(duì)中性好(3)導(dǎo)向性好缺點(diǎn)(1)需專用設(shè)備制造,成本高優(yōu)點(diǎn):(1)承載能力大花鍵聯(lián)接按其齒形不同分為矩形花鍵和漸開(kāi)線花鍵;兩種花鍵均已標(biāo)準(zhǔn)化,其結(jié)構(gòu)尺寸、公差和配合可查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。用途:一般用于定心精度要求高、載荷較大或經(jīng)?;频牡胤?。類型:(1)矩形花鍵:以小徑定心(2)漸開(kāi)線花鍵:齒形定心國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,矩形花鍵聯(lián)接采用小徑定心,這種定心方式可采用熱處理后磨內(nèi)花鍵孔的工藝,提高定心精度,并在單件生產(chǎn)或花鍵孔直徑較大時(shí)避免使用拉刀,以降低制造成本漸開(kāi)線花鍵的齒廓為漸開(kāi)線,工作時(shí)各齒均勻承載,強(qiáng)度高。漸開(kāi)線花鍵可以用齒輪加工設(shè)備制造,工藝性好,加工精度高,互換性好。因此,漸開(kāi)線花鍵聯(lián)接常用于傳遞載荷較大、軸徑較大、大批量生產(chǎn)的重要場(chǎng)合漸開(kāi)線花鍵聯(lián)接矩形花鍵聯(lián)接花鍵的標(biāo)記為:N(鍵數(shù))×d(小徑)×D(大徑)×B(鍵槽寬)2花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算步驟:①首先有聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求、工作要求確定花鍵的類型和尺寸。②再按工作面壓潰(靜聯(lián)接),工作面過(guò)度磨損(動(dòng)聯(lián)接)進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算準(zhǔn)則:一般只驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度和耐磨性。失效形式:工作面被壓潰(靜聯(lián)接);工作面過(guò)渡磨損(動(dòng)聯(lián)接)零件1圓錐銷零件2
銷聯(lián)接通常用于固定零、部件之間的相對(duì)位置,即定位銷。定位銷§6-2
銷聯(lián)接軸軸套圓柱銷也用于軸轂間或其他零件間的聯(lián)接,即聯(lián)接銷聯(lián)接銷可充當(dāng)過(guò)載剪斷元件,即安全銷安全銷§6-3其他
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