湖南大学机械设计课件第6章 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/20 3:43:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第六章 键、花键、无键联接与销联接

(一)教学要求:

掌握各类键的适用场合和特点; 掌握平键、花键联接设计计算方法; 了解销等其它联接的类型与特点。

(二)教学的重点与难点

平键、花键联接强度计算和适用场合。

(三)教学时数: 2学时

§6-1 键联接

一、类型:

圆头(A型)

普通平键 方头(B型) 单圆头(C型)

平键联接—— 薄型平键——高度为普通平键的60~70%,也有A、B、C型。 导向平键——注意起键螺孔

滑键

半圆键联接——实际是小半圆 顶面有1:100

普通 的斜度 楔键联接——上、下面是工作面,分 两种,有1:100斜度钩头

切向键联接——重型机械中常用,由一对楔键组成。

键槽的加工方法:

键联接结构图: 1、普通平键

A型

B型 C型

6-1

■ 平键的两侧面是工作面,上面与轮毂槽之间留有间隙。 ■ 结构简单,定心性好,便于装拆,故应用广泛。 ■ A型和C型采用指状铣刀加工键槽,键在槽

中轴向固定较好,但键槽两端会产生较大的应力集中;且圆头侧面并不与轮毂上的键槽接触,故圆头部分未充分利用。

■ B型采用盘状铣刀加工键槽,故轴的应力集中较小,尺寸大时,宜用紧定螺钉固定在轴上以防松动。

■ A型应用最广,C型一般用于轴端。

2、导向平键

3、滑键

? 如轴上零件需滑动的距离较大,此时用导向平键将使长度过大,制造困难,故可用滑键。 ? 滑键固定在轮毂上,轮毂带动滑键在轴上的键槽中滑动。

? 导向平键较长,常用螺钉固定在轴槽中。 ?为便于装拆,设置了起键螺纹孔。

?可使零件顺着键的方向在轴上移动(但不能转动) ?是动联接。

4、半圆键

圆柱形轴端 圆锥形轴端

6-2

? 也以两侧面为工作面,故与平键一样有较好的对中性。 ? 轴上键槽用半圆键槽铣刀铣出。

? 键在键槽中中能适当转动,以适应轮毂槽底面。 ? 工艺性较好,装配方便,很适用于锥形轴与轮毂的联接。 缺点:轴上键槽较深,对轴的强度削弱较大,故一般用于轻载联接。 注意:若需装两个半圆键,则常将两键放在同一母线上。

5、楔键

? 楔键的工作面是上下面,靠摩擦工作。

? 键的上表面和轮毂槽的底面均有1:100的斜度,装配时需将键打入轴和轮毂的槽内,产生很大预紧力。

? 可承受单方向的轴向力,对轮毂起到单向的轴向固定作用。

? 缺点:因侧面有间隙,所以打入楔键时,将迫使轴和轮毂产生偏心和偏斜。 ? 故:适用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的联接。

?(转矩过载导致有相对转动时,因侧隙很小,仍可像平键一样工作,故传递有冲击和振动的较大转矩时,仍能保证联接的可靠性。)

6、切向键

练习:改正下列键联接中结构上的错误

6-3

? 由一对斜度为1:100的楔键组成,分别从轮毂两

端打入。

? 上下两面为工作面(其中一个工作面在通过轴心线的平面内)。

? 工作面上的压力沿着轴的切线方向。 ? 能传递很大的转矩。

? 一个切向键只能承受单向转矩、

? 要承受双向转矩,需用两个切向键且成120~130°夹角。

? 主要用于直径大于100mm,对中性要求不高而载荷很大的重型机械中。

普通平键联接

二、键的材料:

常用45钢。 三、平键强度校核: 宽度b

按轴径d查表 键的主要尺寸是 高度h

长度L --按标准长度系列选取

普通平键主要尺寸

双键联接

注意

零件图中:

轴槽深宜用d-t标注; 轮毂槽深宜用d+t标注。 键的长度L系列:6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,160,180,200,220,250,280,320,360,400,450,500

6-4

§6-2 花键联接

◆ 有多个键齿。

◆ 工作面为侧面。

◆ 比平键承载能力高,定心性,导向性好, 对轴强度削弱程度小。 ◆ 按齿形分为如下三类:

其中矩形花键加工方便,应用最广。

矩形花键一般采用小径定心,分轻、中系列,常用。 标记为:键齿数N′小径d′大径D′键齿宽B GB1144-87

渐开线花键一般采用齿形定心,压力角有30°、40°两种,齿根厚,强度高,可用制齿轮的方法加工,工艺性好,精度高,易定心,适用于传递较大载荷。 三角形花键的齿是三角形细小且多,适用于薄壁零件的联接。 强度计算:——与平键思维方法类似,见书。

§6-3 无键联接

不采用键或花键,则称无键联接。

主要有两类

Z1型胀套

型面联接——截面非圆形

可为摆线形、等距曲线型(见右图)、

方形、正六边形、带缺口圆形等。

胀紧联接——靠摩擦力传递转矩或轴向力。

使用胀套(已标准化,有Z1~Z5五种型号)。

定心性好,装拆方便,可过载保护,应力集中小。

采用一个胀套 采用两个胀套

Z2型胀套

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