键花键无键连接和销连接
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6.1 复习笔记一、键连接1.键连接概述(1)功能:键是一种标准零件,通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩;有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。
(2)主要类型:平键连接、半圆键连接、楔键连接、切向键连接。
①平键连接键的两侧面是工作面,工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。
平键具有结构简单、装拆方便、对中性好的优点,但是平键连接不能承受轴向力,不能用于轴向固定。
其按用途可分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键。
a.普通平键按构造分为圆头(A型)、平头(B型)和单圆头(C型);b.薄型平键与普通平薄的主要区别是键的高度约为普通平键的60~70%。
但薄型平键传递转矩的能力较低,常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合;c.导向平键长度较长,需用螺钉固定,为便于装拆,制有起键螺孔;d.滑移距离较大时,所需导向平键过长,制造困难,此时可采用滑键。
②半圆键连接半圆键工作时,靠其侧面来传递转矩。
优点:工艺性较好,装配方便,尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接;缺点:轴上键槽较深,对轴的强度削弱较大,故一般只用于轻载静连接中。
楔键的上下两面是工作面,键的上表面和与它相配合的轮毂键槽地面均有1:100的斜度。
工作时,靠键的楔紧作用来传递转矩,同时还可以承受单向的轴向载荷。
由于楔键楔紧后,轴与轮毂的配合易产生偏心和偏斜,因此主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。
④切向键连接切向键是由一对斜度为1:100的楔键组成,其工作面是由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。
当需要传递双向转矩时,必须用两个切向键,两者之间的夹角为120°~130°。
2.键的选择和键连接强度计算(1)键的选择键的类型应根据键连接的结构特点、使用要求和工作条件来选择;键的横截面尺寸b×h按轴的直径d由标准中选定。
键的长度L一般可由轮毂的长度而定,即键长等于或略短于轮毂长。
(2)平键连接强度计算平键连接(静连接)的主要失效形式工作面被压溃,通常只按工作面上的挤压应力进行条件性强度计算导向平键连接和滑键连接(动连接)的主要失效形式是工作面的过度磨损,通常按工作面上的压力进行条件性强度计算式中,l 为键的工作长度,圆头平键l=L -b ,平头平键l =L ;为键、轴、轮毂三者p σ⎡⎤⎣⎦中最弱材料的许用挤压应力;[p ]为键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用压力。
第六章键、花键、无键连接和销连接课堂类别:理论教学目标:通过本次课的学习,使学生掌握平键、花键联接设计计算方法,了解其它联接的类型与特点教学重难点:重点:平键、花键联接强度计算难点:无教学方法与手段:1.教学方法:教师讲授、案例分析、集体讨论、个别回答、师生互动启发2.教学手段:课件演示、视频课件主要教学内容及过程一、键联接的类型与构造松键联接——靠侧面挤压,圆用方向剪切承载,工作前不打紧1)平键;2)半圆键;3)花键平键——普通平键;导键与滑键。
普通平键:A型、B型、C型紧键联接:1)楔键联接;2)切向键联接1、平键普通平键——用于静联接—即轴与轮毂间无相对轴向移动,构造:两侧面为工作面,靠键与槽的挤压和键的剪切传递扭矩轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工轮毂槽用拉刀或插刀加工。
3)导向平键与滑键——用于动联接,即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接导向——键不动,轮毂轴向移动动联接——键随轮毂移动,滑移距离大时采用滑键由(轴径)d 查手册 b (宽)×h (高)×L (长)→强度验算2、半圆键————用于静联接(松联接)轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工,键能在槽中绕几何中心摆动,键的侧面为工作面,工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩。
特点:工艺性好,装配方便,尤其适用于锥形轴与轮毂的联接缺点:轴槽对轴的强度削弱较大。
只适宜轻载联接。
3、楔键联接——紧联接普通楔键:上、下面为工作表面,有1:100斜度(侧面有间隙),4、切向键——两个斜度为1:100的楔键联接,上、下两面为工作面(打入)布置在圆周的切向。
工作原理;靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩。
二、键联接的强度校核失效形式: 压溃(键、轴、毂中较弱者——静联接)磨损(动联接)键的剪断(较少)1、平键联接的强度校核。
普通平键:a) 则其挤压强度条件为:P d P kldT l k T l k N ][2000/10002σσ≤=⋅=⋅= Mpa ][P σ——许用挤压应力 Mpa T ——扭矩(Nmm )k ——工作高度 k =oh/2l ——工作长度 d ——轴径(mm )b )剪切强度条件:导向平键、滑键(动联接)][1023P kldT P ≤⨯= Mpa[P]——许用比压][2000/10002ττ≤===bldT bl T bl N d ][τ——键的许用剪应力(N/mm 2)花键联接:花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成 花键齿侧面为工作面——适用于动、静联接类型、特点和应用1、特点:2、花键类型 ①矩形花键 ③渐开线花键 ③三角形花键二、花键联接的设计计算无键联接:用非圆剖面的轴与毂孔构成的联接——称成型联接型面联接 轴和毂孔有柱形的和圆锥形的。