第十五章軸轂連接

第十五章軸轂連接常見類型：鍵連接花鍵連接過盈配合連接銷連接脹套連接成型連接一、鍵連接的主要類型和工作原理1、平鍵普通平鍵導(dǎo)向平鍵滑動(dòng)平鍵連接定心性好，裝拆方便，能承受沖擊或變載荷。2、半圓鍵3、楔鍵軸轂連接4、切向鍵第一節(jié)鍵連接普通平鍵A型C型B型軸轂連接導(dǎo)向平鍵軸轂連接滑動(dòng)平鍵軸轂連接半圓鍵特點(diǎn)：鍵能在軸槽中繞槽底圓弧曲率中心擺動(dòng)，工藝性好，裝配方便。但鍵槽較深，對(duì)軸的削弱較大。軸轂連接楔鍵特點(diǎn)：可軸向固定零件，傳遞單向軸向力；但軸上零件與軸的配合會(huì)產(chǎn)生偏心與偏斜。軸轂連接設(shè)計(jì)步驟：1.根據(jù)工作條件和使用要求選定鍵的類型；2.根據(jù)軸的直徑查標(biāo)準(zhǔn)確定鍵的橫截面尺寸；3.根據(jù)輪轂長(zhǎng)度確定鍵的長(zhǎng)度；4.在確定了結(jié)構(gòu)和尺寸之后還需校核連接的強(qiáng)度。軸轂連接二、鍵連接的強(qiáng)度校核計(jì)算1、平鍵連接的受力和失效形式失效形式：靜連接常為較弱零件工作面的壓潰；動(dòng)連接常為較弱零件工作面的磨損；2、平鍵連接的強(qiáng)度校核擠壓強(qiáng)度：（靜連接）耐磨性計(jì)算：（動(dòng)連接）軸轂連接yk優(yōu)點(diǎn)：齒對(duì)稱分布，對(duì)中性、導(dǎo)向性、載荷分布的均勻性均較好，而且齒數(shù)多，接觸面積大，承載能力高。缺點(diǎn)：制造比較復(fù)雜，成本高。軸轂連接第二節(jié)花鍵連接一、花鍵連接的類型和特點(diǎn)矩形花鍵漸開線花鍵軸轂連接軸轂連接二、花鍵連接的強(qiáng)度校核計(jì)算擠壓強(qiáng)度：（靜連接）耐磨性計(jì)算：（動(dòng)連接）軸轂連接第三節(jié)過盈連接一、過盈連接的組成、特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)中性好、承載能力高，不需要附加其他零件，可實(shí)現(xiàn)軸轂間的軸向和周向固定。缺點(diǎn)：裝配麻煩、拆卸困難。二、過盈聯(lián)接的特點(diǎn)、應(yīng)用及裝配方法

優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、定心性好、承載能力高，在振動(dòng)下能可靠地工作。缺點(diǎn)：裝配困難和對(duì)配合尺寸的精度要求較高。過盈聯(lián)接主要用于軸與轂、輪圈與輪芯、滾動(dòng)軸承的裝配聯(lián)接。

圓柱面過盈聯(lián)接的裝配方法主要有：壓入法：脹縮法（也稱溫差法）：會(huì)擦傷配合表面。不會(huì)擦傷配合表面。過盈聯(lián)接三、圓柱面過盈聯(lián)接的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)這種過盈聯(lián)接時(shí)，被聯(lián)接件的材料、構(gòu)造和尺寸一般都已初步確定，聯(lián)接的載荷也已求得。因此，設(shè)計(jì)的主要問題是：1）選擇具有所需要的承載能力的配合；2）安排合理的結(jié)構(gòu)；3）確定對(duì)零件配合表面的工藝要求；4）決定裝配方法和提出裝配要求等。選擇過盈聯(lián)接的配合時(shí)，既要使聯(lián)接具有足夠的固持力以保證在載荷作用下不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，又要保證到零件在裝配應(yīng)力下不致?lián)p壞。

應(yīng)用實(shí)例

此外，還可用液壓方法裝拆過盈聯(lián)接，見圖15-3。過盈聯(lián)接主要用以承受軸向力、傳遞轉(zhuǎn)矩，或者同時(shí)承受以上兩種載荷。為了保證過盈聯(lián)接的工作能力，須作以下兩方面的分析計(jì)算：過盈聯(lián)接3過盈聯(lián)接計(jì)算配合面間所需產(chǎn)生的壓力和產(chǎn)生這個(gè)壓力所需的最小過盈量；在選定的標(biāo)準(zhǔn)過盈配合下，校核聯(lián)接諸零件在最大過盈量時(shí)的強(qiáng)度。詳細(xì)說明

1.所需最小徑向壓力pmin

1）只傳遞軸向力F時(shí)保證聯(lián)接不松動(dòng)，應(yīng)：式中：d—配合面直徑（mm）；l—配合長(zhǎng)度（mm）；P—配合面的徑向壓力（MPa）；μ

—配合面的摩擦因數(shù)，見表6－1。則

2）只傳遞轉(zhuǎn)矩T時(shí)保證聯(lián)接不松動(dòng)，應(yīng)：過盈聯(lián)接則

3）同時(shí)傳遞軸向力F和轉(zhuǎn)矩T時(shí)保證聯(lián)接不松動(dòng)，應(yīng)：則2.所需的最小過盈量實(shí)際過盈量δ

（μm）與接合面上產(chǎn)生的徑向壓力p（MPa)

之間的關(guān)系為：過盈聯(lián)接式中：d—配合面的公稱直徑（mm）；E1、E2

—分別是被包容件和包容件材料的彈性模量（MPa）；μ1、μ2

—分別是被包容件和包容件材料的泊松比，見表6－2。C1、C2

—分別是被包容件和包容件的剛性系數(shù)。式中：d1、

d2—分別是被包容件的內(nèi)徑和包容件的外徑（mm）；所需最小實(shí)際過盈量

δemin（）按下式計(jì)算：

所需最小理論過盈量

δmin（）為：

壓入法裝配：脹縮法裝配：3.選擇標(biāo)準(zhǔn)配合過盈聯(lián)接所選標(biāo)準(zhǔn)配合的最小過盈量應(yīng)滿足：所選配合的可能最大實(shí)際過盈量

δ

emin（）為：

壓入法裝配：脹縮法裝配：所選配合可能產(chǎn)生的最大徑向壓力pemin（）按下式計(jì)算：

4.被聯(lián)接件的強(qiáng)度計(jì)算又厚壁圓筒的應(yīng)力分析理論可知：在配合面的徑向壓力作用下，被包容件上產(chǎn)生徑向壓應(yīng)力σr1

和周向壓應(yīng)力σt1

；包容件上產(chǎn)生徑向壓應(yīng)力σr2

和周向拉應(yīng)力σt2

，見圖6－6。兩被聯(lián)接件的危險(xiǎn)應(yīng)力皆發(fā)生在內(nèi)表面。被聯(lián)接件為塑性材料時(shí)，按第四強(qiáng)度理論計(jì)算其強(qiáng)度；為脆性材料時(shí)，按第一強(qiáng)度理論計(jì)算強(qiáng)度。時(shí)，按第四強(qiáng)度理論計(jì)算其強(qiáng)度；為脆性材料時(shí)，按第一強(qiáng)度理論計(jì)算強(qiáng)度。過盈聯(lián)接在可能的最大徑向壓力pman作用下，兩被聯(lián)接件的強(qiáng)度條件確定如下：被包容件為塑性材料時(shí)：被包容件為脆性材料時(shí)：式中：σs1

、σb1

－分別是被包容件的屈服點(diǎn)和強(qiáng)度極限（MPa）；S

－安全系數(shù)，一般S=2～3。包容件為塑性材料時(shí)：包容件為脆性材料時(shí)：式中：σs2

、σb2

－分別是包容件的屈服點(diǎn)和強(qiáng)度極限（MPa）；S

－安全系數(shù)，一般S=2～3。過盈聯(lián)接4.裝拆壓力和裝配溫度

1）采用壓入法裝配時(shí)最大壓入力最大壓出力

2）采用脹縮法裝配時(shí)被包容件的冷卻溫度包容件的加熱溫度式中：t0

－裝配環(huán)境的溫度（℃）；Δ0－最小裝配間隙（μm）；α1

、α2

－分別是被包容件和包容件材料的線膨脹系數(shù)，查表15－2。第四節(jié)其他連接方法按用途不同，一般分為：定位銷、聯(lián)接銷、安全銷。按結(jié)構(gòu)形式不同分為：圓柱銷、圓錐銷、槽銷、銷軸和開口銷等。一、銷聯(lián)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聯(lián)接。詳細(xì)說明詳細(xì)說明銷的材料為35、45鋼（開口銷為低碳鋼）。

應(yīng)用示例

型面聯(lián)接是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(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的可拆聯(lián)接，它是無鍵聯(lián)接的一種型式。

在家用機(jī)械、辦公機(jī)械等中，采用了大量的壓鑄、注塑零件。要注塑出各種各樣的非圓形孔是毫無困難的，故型面聯(lián)接的應(yīng)用獲得了發(fā)展。應(yīng)用較多的是帶切口圓形和正六邊形型面。

由于型面聯(lián)接要用到非圓形孔，以前因其加工困難，限制了型面聯(lián)接的應(yīng)用。二、型面聯(lián)接

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普通平鍵聯(lián)接返回圖