机械设计-第五章 轴毂连接
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轴毂联接知识今日我们聊聊在机械设计中,我们必需把握的有关轴毂联接的学问!轴毂联接是轴毂与轴相连接的轴上零件,常见齿轮、带轮等。
联接使回转零件在轴上定位和固定,以便传递运动和动力。
一般平键联接轴毂联接的方式有键联接、花键联接、成形联接、胀套联接、销联接、紧定螺钉联接、过盈联接等,有些联接方式仅用于轴毂联接,有些联接方式可兼作其它联接。
键和花键是最常见的轴毂联接方式。
1、键联接键是一种标准件,通常用于联接轴与轴上旋转零件与摇摆零件,起周向固定零件的作用以传递旋转运动和扭矩,楔键还可以起单向轴向固定零件。
而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。
依据键的结构形式,键联接可分为平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接等几类。
1.1平键联接:平键的两个侧面是工作面并用于传递转矩。
键上面与轮毂槽底之间留有间隙,为非工作面。
主要尺寸是键长L、键宽b和键高h。
平键端部外形有圆头(A型)、平头(B型)和单圆头(C型)三种(如下图) ,C型键用于轴端。
A、C型键的轴上键槽用端铣刀切制,对轴应力集中较大,B型键的轴上键槽用盘铣刀铣出,轴上应力集中较小。
1.2半圆键联接:它靠键的两个侧面传递转矩,故其工作面为两侧面。
上键槽用尺寸与半圆键相同的圆盘铣刀加工,因而键在槽中能绕其几何中心摇摆,以适应轮毂槽由于加工误差所造成的斜度。
1.3楔键联接:键的上下两表面是工作面,键的上表面和轮毂键槽底面均有1∶100的斜度,装配后,键即楔紧在轴和轮毂的键槽里,工作表面产生很大预紧力。
钩头楔键联接1.4切向键联接:它由两个一般楔键组成。
其上下两面(窄面)为工作面,其中之一面在通过轴心线的平面内。
工作面上的压力沿轴的切线方向作用,能传递很大的转矩。
一个切向键只能传递一个方向的转矩,传递双向转矩时,须用互成120°~130°角的两个键。
用于载荷很大,对中要求不严的场合。
由于键槽对轴减弱较大,常用于直径大于100mm的轴上。
机械设计基础轴毂联接1. 简介轴毂联接是机械设计中常用的一种联接方式,主要用于连接轴和轮毂或其他旋转装置。
它既能传递力矩和转动,又能承受径向和轴向载荷,并提供一定的位置固定性。
轴毂联接在各种机械设备和工程项目中广泛应用,如汽车、飞机、机械加工等。
2. 轴毂联接类型2.1 键槽联接键槽联接是一种常见的轴毂联接方式,其原理是通过在轴和轮毂上切割相应的键槽,并在键槽中插入键来实现联接。
键槽联接具有简单、可靠的特点,在承受转矩时能够提供良好的力传递和位置固定性。
锥形联接是一种将轴和轮毂通过锥形形状进行联接的方法。
在锥形联接中,轴和轮毂的端面呈相应的锥度,通过将两者相互嵌套来实现联接。
锥形联接具有良好的力传递性能和固定性能,适用于较大的转矩传递。
2.3 胀紧联接胀紧联接是一种利用胀紧原理实现的轴毂联接方法。
它通过在轴和轮毂上钻孔,并在孔中安装膨胀套或螺栓等元件,使其通过膨胀或拉紧来实现联接。
胀紧联接具有简单、可靠的特点,适用于中小型设备和工程。
摩擦联接是一种利用摩擦力实现的轴毂联接方式。
在摩擦联接中,通过轴和轮毂的摩擦力来实现联接。
摩擦联接常用于带有摩擦制动装置的机械设备,如摩托车、自行车等。
3. 轴毂联接设计要点3.1 轴毂联接的强度计算在轴毂联接的设计中,需要进行强度计算以确保联接的可靠性和安全性。
强度计算应考虑联接所承受的转矩、径向力和轴向力等。
3.2 轴和轮毂的配合轴和轮毂的配合是轴毂联接设计的重要方面,配合不良会导致联接失效和损坏。
配合方式应根据实际需要选择,常见的配合方式有过盈配合、间隙配合和硬度配合等。
3.3 轴毂联接的固定方式轴毂联接需要一定的固定方式来保证联接的可靠性和稳定性。
常见的固定方式包括螺纹固定、焊接固定、胀紧固定等。
3.4 轴毂联接的检测与维护轴毂联接在使用过程中需要定期进行检测和维护,以确保联接的可靠性和安全性。
检测方法包括视觉检查、测量和无损检测等。
4. 总结轴毂联接是机械设计中常见的一种联接方式,通过不同的联接方法可以实现不同的需求。
第三章轴毂联接轴毂联接的功能主要是实现轴与轴上零件的周向固定并传递转矩,有些还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。
轴毂联接的形式很多,本章主要讨论键联接、花键联接和销联接。
第一节键、花键联接一、键联接键的功用:通常用于联接轴和轴上的零件,起到周向固定的作用并传递转矩。
有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。
键是一种标准件。
1.键联接的类型及特点主要类型:平键联接、半圆键联接、楔键联接、切向键联接。
(1)平键联接如图5-1a所示,装配时,转动件上加工一个通槽,在轴上加工一个小坑,便构成了平键联接。
平键的两个侧面是工作面并用于传递转矩。
键的上面与轮毂槽底之间留有间隙,为非工作面。
图3-1 普通平键联接工作原理:是靠键同侧面的挤压来传递转矩、运动、动力。
键的侧面与键槽之间为过盈配合,装配时用木锤敲平。
这种键联接具有结构简单、对中性好、装拆方便等优点,因而得到广泛应用。
但这种键联接对轴上零件不能起到轴向固定的作用。
平键联接按用途可分为3种:普通平键、导向平键和滑键。
①普通平键普通平键用于静联接,即轴与轮毂之间无相对移动。
按键的端部形状可分为A型(圆头)、B型(方头)和C型(单圆头)3种。
(如图5-1) 圆头键的键槽用指状铣刀加工,键放在与键同形状的键槽中,因而键的轴向固定较好。
缺点是键的圆头侧面与轮毂的键槽不接触,因而键的头部不能充分利用,而且键槽端部对轴引起的应力集中较大。
方头平键的键槽用圆盘铣刀加工,因而避免了上述缺点,但键在键槽中固定不好。
单圆头平键常用于轴端与轴上零件的联接。
薄形平键,其结构与普通平键几乎一样,就是键高约为普通平键的60%-70%,也分为圆头,平头和单圆头三种形式。
传递转矩的能力较低,常用于薄壁结构,空心轴及一些经向尺寸受限制的场合,另外对轴的削弱,能力也小。
②导向平键导向平键用于动联接,即轴与轮毂之间有轴向相对移动的联接。
导向平键(图5-2)是一种较长的平键,用螺钉固定在轴槽中,轴上零件可沿键作轴向滑动。