键联接和销联接设计
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键和销的连接一、键连接要使轴和装在轴上的齿轮(轮子)同时转动,又便于拆卸,通常在轴与轮子的接触面装上键,起周向传动扭矩作用,常用的键有普通平键和半圆键,普通平键又分为圆头平键(A 型)、方头平键(B型)、单圆头平键(C型)。
见书中列表。
1.键的画法和规定标记2.键槽的画法在键连接的轴与轮毂孔上需加工出键槽,轮毂孔的键槽画法及标注见详见书中图例而轴上的键槽的画法与标注分别见书中图例。
3.键连接的画法在平行于轴线的视图上,轴应采用局部剖视,将键的长度方向表示出来;在垂直于轴线的视图上,采用全剖视,将键的横截面及键同轮毂及轴的接触面表示清楚。
注意:普通平键与半圆键的侧面与被连接零件是应为接触面,没有间隙;而顶面是不接触面,一定要画出间隙。
二、销连接销连接主要用于零件之间的定位作用,适宜于传递不大的载荷。
常用的有:圆柱销、圆锥销、开口销。
1.圆柱销国标GB119—86中规定有A型(dm6)、B型(dh8)、C型(dh11)和D型(du8)四种不同配合的圆柱销。
(1)圆柱销的画法(2)圆柱销的规定标记销GB119—86Ad×L其中d—公称直径,L—销的长度,d公差为m6,材料为35号钢,热处理硬度为HRC28—30,表面氧化处理的A型圆柱销。
2.圆锥销国标GB117—86中规定圆锥销有A型(磨削)和B型(车削)两种,锥度1:50 圆锥销的规定画法:见书中图例。
圆锥销的规定标记:销GB117—86Ad×L其中:d—公称直径,L—销的长度,d公差为h8,材料为此5号钢,热处理硬度为HRC28—35,表面氧化处理的B型圆锥销。
§6—3 常用件齿轮齿轮是一种传动零件,齿轮传动用于改变运动方向、运动的速度和传递扭矩,如图——。
常用的齿轮传动有:圆柱齿轮——用于传递平行于两轴间的运动。
圆锥齿轮(伞齿轮)——用于传递相交两轴间的运动。
蜗轮、蜗杆——用于传递交叉轴间的运动。
1.齿轮结构(1)齿轮一般是由轮毂、轮缘组成。
第六章:键、花键和销联接主要内容键连接类型与结构平键连接的设计花键连接、销连接及型面连接的基本概念重点难点键连接的类型与结构平键连接的选用和强度校核§ 6 – 1 键联接【功能】主要用于实现轴与轴上零件之间的周向固定,并且传递转矩。
其中有些类型的键还可以实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。
【设计内容】键是标准件。
我们的任务是:选择键的类型、尺寸;键槽的公差和表面粗糙度;必要时校核键联接的强度。
一. 键联接的类型及特点1.平键联接【工作原理】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转矩。
键的上表面与轮毂的键槽底面间则留有间隙。
优点:结构简单、装拆方便、对中性较好,在冲击、变载下不易松脱,应用广泛。
常用于精度和转速较高或承受冲击、变载的场合。
缺点:不能承受轴向力,对轴上零件不能起到轴向固定的作用。
平键分为:普通平键,薄型平键—静联接;导向平键,滑键—动联接1)普通平键A型(圆头)—指状铣刀加工键槽,轴向固定较好;键的圆头部分不能充分利用,键槽端部应力集中较大。
B型(平头)—圆盘铣刀加工键槽。
克服了上述缺点,但键在键槽中的轴向固定不好。
C型(单圆头)—用于轴端与轴上零件的联接。
2)薄型平键键较薄,厚度约为普通平键的60% 70% ,也分为圆头、平头和单圆头。
【特点】传递的转矩较小【应用】常用于薄壁结构、空心轴及径向尺寸受限制的场合。
3)导向平键导向平键较长,用螺钉固定在轴上的键槽中,轴上零件可沿导向键作轴向移动。
为了便于装拆,在键上设有起键螺纹孔。
4)滑键当所需导向键太长时,由于制造困难,宜采用滑键。
滑键固定在轮毂上,轮毂带动滑键在轴槽中移动。
2.半圆键联接【工作原理】与平键相同,同样是工作面受挤压。
【特点】键可以在键槽中摆动,以适应键槽的斜度;工艺性好,装配方便。
对轴的强度削弱较大。
【应用】适用于轻型机械;尤其是锥形轴端联接。
3.楔键联接【工作原理】键的上下面是工作面。
键和键槽均具有1:100的斜度。
一、复习思考题
1试述普通平键的类型、特点和应用。
2平键联接有哪些失效形式?
3试述平键联接和楔键联接的工作原理及特点。
4试按顺序叙述设汁键联接的主要步骤。
二.单项选择题(从给出的A 、B. C 、D 中选一个答案)
1为了不过于严重削弱轴和轮毂的强度,两个切向键最好布置成 ____________
A.在轴的同一母线上
B. 180°
C. 120° ~ 130°
D. 90° 平键联接能传递的最大扭矩T,现要传递的扭矩为1.5T,则应 __________ A.安装一对平键 B.键宽b 增大到1.5倍 C.键长L 增大到1.5倍
D.键高h 增大到1.5倍
7如需在轴上安装一对半圆键,则应将它们布置在 ________ 。
A.相隔90°
B.相隔120。
位置
C.轴的同一母线上
D.相隔180° 8花键联接的主要缺点是 _______ ,
2平键联接工作时,是靠 __________ 和 ________ 侧而的挤压传递转矩的。
3花键联接的主要失效形式,对静联接是 __________ ,对动联接是 ________ 。
4 ________ 键联接,既可传递转矩,又可承受单向轴向载荷,但容易破坏轴与轮毂的对中性。
5平键联接中的静联接的主要失效形式为 __________ ,动联接的主要失效形式为__________ :所以
习题与参考答案
三、填空题
1在平键联接中,静联接应校核
强度;动联接应校核
强
度。
A.应力集中
B.成本高
C.对中性与导向性差
平键 B20X 80 GB/T1096—1979 中,20X80 是表示 A.键宽X 轴径 C.键宽X 键长
能构成紧联接的两种键是 ______ ° A.楔键和半圆键 B.半圆键和切向键 一般采用 _____ 加工B 型普通平键的键槽。
A.指状铳刀
B.盘形铳刀
设讣键联接时,键的截而尺寸bxh 通常根据_
A.传递转矩的大小
B.传递功率的大小
B.键髙X 轴径 D.键宽X 键髙
C.楔键和切向键
D.平键和楔键
C.插刀 由标准中选择。
C.轴的直径
D.车刀
D.轴的长度 D.对轴削弱
通常只进行键联接的 _______ 强度或 ________ 计算。
6半圆键的 ________ 为工作而,当需要用两个半圆键时,一般布置在轴的 ____________ 。
四、设计题
1 一齿轮装在轴上,采用A 型普通平键联接。
齿轮、轴、键均用45钢,轴径d=80mm,轮毂 长度L=150mm,传递传矩T=
2 000 N ・m,工作中有轻微冲击。
试确定平键尺寸和标记,并验算联 接的强度。
2 有一公称尺寸NXdXDXB=8X36X40X7的45钢矩形花键,齿长L=80mim 经调质处理 HBS=235,使用条件中等,能否用来传递T=1 600N ・m 的转矩?
3已知图示轴的外伸长度为72 mm,直径d=40mm,配合公差为H7/R6,采用A 型普通平键联 接。
试确泄图中各结构尺寸,尺寸公差,表面粗糙度和形位公差(一般联接)。
习题参考答案
复习思考题答案(参考答案从略)
单项选择题
1
C 2 C 3 C 4 B 填空题
1
2 3 4
6
设计题
1解答: (1.)确定平键尺寸
由轴径d=80mm 査得A 型平键剖面尺寸b=22mm, h=14mm° 参照毂长Z/ = 150mm 及键长度系列选取键长L= 140mm. (2.)挤压强度校核il •算
4T 4x2000x10’ “““
a n = -- = -------------------- = 60.53八伽
卩 hid 14x118x80
键与毂接触长度
/ =厶一〃 =140-22 = 11 &加1
挤压;耐磨 键;键槽
齿而压溃:齿而磨损 楔键 较弱零件的工作面被压溃:磨损; 两侧而:同一母线上 挤压:耐磨性
題3图
查得[aJ=100〜120pa,故a p <\a p \9 安全。
解:
(1).确定有关参数
由GB1144-87,查得齿顶圆倒角尺寸c = 0.3mm.
齿而工作髙度力= D_d 小 40-36
----- _ 2c = ------ 2 2
(2.)确左许用挤压应力:由静联接,齿而经过热处理,使用条件中等,查得
E]=100~140MPa,取[<r P ]=120Mpa
(3.)讣算花键所能传递的转矩
T = 厶[o>] =0.8X 8 X 19 X 14X 80 X 120= 16343O4N • mm^ 1634N • in
T>T ,此花键可用来传递1600N- m 的转矩
题3图解
.40 + 36
4 = 19mnti
取仔= 0.8 -2x0.3 = l Amm。