键联接(一)
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键连接传递的转矩计算公式(一)键连接传递的转矩计算公式1. 什么是键连接传递的转矩计算公式?键连接是一种常用的机械连接方式,用于将轴与轮毂、齿轮等旋转件连接起来。
键连接的最主要的作用是传递转矩,因此计算键连接传递的转矩是非常重要的。
2. 基本公式键连接传递的转矩可以通过以下公式来计算:T=f⋅d⋅D 2其中: - T是键连接传递的转矩(Nm,牛顿·米) - f是键的材料截面上单位面积上的最大剪应力(N/mm^2,牛顿/平方毫米) - d是键的长度(mm,毫米) - D是连接轴的直径(mm,毫米)3. 公式解释和示例T表示键连接传递的转矩转矩是物体受到的力矩,它描述了力对物体产生的旋转效应。
在键连接中,转矩的大小决定了键的尺寸和材料的选择。
通过计算转矩,可以评估键连接的可靠性和安全性。
假设我们有一个键连接,连接轴的直径为10 mm,键的长度为50 mm。
如果材料截面上的单位面积最大剪应力为100 N/mm^2,那么键连=25000Nm接传递的转矩可以计算如下:T=100⋅50⋅102f表示键的材料截面上单位面积上的最大剪应力材料截面上的最大剪应力是指材料在受到剪切力作用时产生的最大应力值。
不同的材料具有不同的最大剪应力限制,通过选择适当的材料,可以确保键连接的安全性。
示例:如果键的材料是碳钢,其最大剪应力为300 N/mm^2,那么可以取f=300N/mm2。
d表示键的长度键的长度是指键的纵向尺寸,它表示键在轴向上的延伸长度。
键的长度决定了键连接的刚性和稳定性,需要根据具体应用场景进行选择。
示例:键的长度为50 mm。
D表示连接轴的直径连接轴的直径是键连接的底部轴的直径。
连接轴的直径决定了键连接的承载能力和可靠性,需要根据实际需要进行选择。
连接轴的直径为10 mm。
4. 总结是通过考虑键的材料和尺键连接传递的转矩计算公式T=f⋅d⋅D2寸来评估键连接可靠性和安全性的重要工具。
通过正确应用这个公式,并根据具体应用需求选择适当的材料和尺寸,可以确保键连接的正常运行和可靠性。
第一节键连接安装在轴上的齿轮、带轮、链轮等传动条件,其轮毂与轴的连接,主要有键连接、花键连接、销链接等。
一·键连接键连接主要用作轴上零件的周向固定并传递转矩;有的使轴上零件沿轴向移动时起导向作用。
按照结构特点和工作原理,键连接可分为平键连接、半圆键连接和楔键连接等。
常用的为平键连接。
1·平键连接平键连接的截面结构如图5-1所示,平键的下面与轴上键槽贴紧,上面与轮毂键槽顶面留有间隙。
两侧面为工作面,依靠键与键槽之间的挤压力传递转矩。
平键连接加工容易、装拆方便、对中性良好,用于传动精度要求较高的场合。
根据用途可将其分为如下三种:(1)普通平键连接如图5-2所示,普通平键的主要尺寸是键宽b、键高h和键长L。
端部有圆头(A型)、平头(B型)和单圆头(C型)三种形式。
A型键定位好,应用广泛,C型键用于轴端,A、C型键的轴上键槽用立铣刀切制,端部的应力集中较大。
B型键的轴上键槽用盘铣刀铣出,轴上应力集中较小,但对于尺寸较大的键,要用紧定螺钉压紧,以防松动。
(2)薄型平键连接薄型平键与普通平键比较,在键宽b相同时,键高h较小。
因此,薄型平键连接对轴和轮毂的强度削弱也小,用于薄壁结构和特殊场合。
(3)导向平键连接当轴上零件与轴构成移动副时,可采用导向平键连接(图5-3)。
导向平键较普通平键长,为防止键体在轴中松动,用两个螺钉将其固定在轴上键槽中,键的中部设有键螺孔,以便拆卸。
若轴上零件沿轴向移动距离较长,可采用图5-4所示的滑键连接。
2·平键连接的选用步骤如下:(1)根据键连接的工作要求和使用特点,选择键连接的类型。
(2)按照轴的公称直径d,从国家标准(表5-4)中选择平键的截面尺寸b×h.(3)根据轮毂长度L1选择键长L,静连接取L=L1-(5-10)mm.键长L应符合标准长度系列。
(4)校核平键连接的强度:键连接的主要失效形式较弱工作面的压溃(静连接)或过度磨损(动连接),因此应按照挤压应力Qp进行条件性的强度计算,校核公式为Qp=4T/dtl ≤[QP ](5-1)式中T-传递的转矩,N·mm;d-轴的直径,mm;h-键高,mm;l-键的工作长度,见图5-2中所示,mm;[Qp]-键连接的许用挤压应力,见表5-2,计算时应取连接中较弱材料的值,MPa.如果强度不足,在结构允许时可以适当增加轮毂的长度和键长,或者间隔180°布置两个键。
键连接的工作原理和特点
键连接是一种常见的连接器结构,它的工作原理是通过插入和拔出钥匙的方式来实现连接和断开的操作。
键连接通常由两个部分组成:一个插座和一个钥匙。
键连接的特点包括:
1. 安全性:键连接通常需要正确的钥匙才能插入和拔出,这样可以防止非授权人员随意连接或断开。
2. 稳定性:键连接通常采用精密的设计和加工工艺,确保连接的稳定性和可靠性。
3. 高耐久性:键连接通常采用高品质的材料制作,具有抗腐蚀、抗疲劳和耐磨损的特点,能够经受长时间的使用和频繁的插拔操作。
4. 灵活性:键连接可以实现多种形式的连接,如直插、弯插、推斜等,适用于不同的连接需求和空间限制。
5. 可维护性:由于键连接通常采用模块化设计,当连接失效时,可以更换插座或钥匙部分,而不需要更换整个连接器。
总的来说,键连接的工作原理简单可靠,具有安全性、稳定性、耐久性和灵活性
等特点,广泛应用于电子设备、机械设备、汽车和航空航天等领域。
键连接1、键连接的作用键连接装配中,键(一般用45号钢制成)是用来连接轴上零件并对它们起周向固定作用,以达到传递扭矩的一种机械零件。
其连接类别有松键连接、紧键连接和花键连接。
2、键连接的装配工艺要点(1)装配前应检查键的直线度、键槽对轴心线的对称度和平行度。
(2)普通平键的两侧面与轴键槽的配合一般有间隙。
重载荷、冲击、双向使用时,须有过盈。
键两端圆弧应无干涉。
键端与轴槽应留有零点一零mm的间隙。
(3)普通平键的底面与键槽底面应贴实。
(4)半圆键的半径应稍小于轴槽半径,其他要求与一般平键相同。
2.键用于连接轴和轴上零件,进行周向固定以传递转矩,如齿轮、带轮、联轴器与轴的连接,键连接可以分为松键连接、键连接和花键连接三大类。
1.松键连接松键连接所用的键有普通平键,半圆键、导向平键及滑键等,靠键的侧面传递转矩,只对轴上零件作周向固定,不能承受轴向力,如果要轴向固定,则需要附加紧定螺钉或定位环等定位零件。
松键连接的装配要点为:1)清理键及键槽上的毛刺,保证键与键槽能精密贴合。
2)对重要的键连接,装配前要检查键的直线度和键槽对轴线的对称度及平行度等。
3)对普通平键,导向平键,用键的头部与轴槽试配,应能使键较紧地与轴槽配合。
4)修配键长时,在键长方向键与轴槽留0.1mm的间隙。
5)在配合面上加湿润油,用铜棒或加软钳口的台虎钳将键压入轴槽中,使之与槽底良好接触。
6)试配并安装回转套件时,键与键槽的非配合面应留有间隙,保证轴与回转套件的同轴度,套件在轴上不得有轴向摆动,一面在机器工作时引起冲击和振动。
2.紧键连接紧键连接主要指锲连接,键的上、下表面都是工作面,上表面及与其相接触的轮毂槽底面。
均有1:100的斜度。
键侧与键槽有一定的间隙,装配时将键打入够成紧键连接,由过盈作用传递转矩,并能传递单向的轴向力,还可轴向固定零件。
紧键连接装配时,首先同样要清理键及键槽上的毛刺,装配时要用涂色法检查锲键上下表面与轴槽、轮毂槽的接触状况,一般要求接触率大于65,若接触不良,可用锉刀或刮刀修整键槽,接触合格后,用软锤将锲键轻敲入键槽,直至套件的周向、轴向都可靠紧固。
课题键联接(一)课型新授
授课日期授课
时数
总课
时数
教具
使用
投影仪
教学
目标
了解键的分类及特点,学会选择平键及校核强度
教学重点和难点重点:了解键的分类及特点,学会选择平键及校核强度难点:了解键的分类及特点,学会选择平键及校核强度
学情
分析
键联接的内容不是很多,掌握其分类和特点板
书设计一、键联接的种类1.平键联接2.半圆键联接
教学后记
第1页
课前提问:1、传动比的计算如何计算?
新授:
联接的形式按能否拆卸可分为两大类:不可拆联接和可拆联接。
常见的不可拆联接有:铆接、焊接、粘接等。
可拆联接有键联接、花键联接、销联接和螺纹联接。
一.键联接的种类
在各种机器上有很多转动零件,如飞轮、带轮、凸轮等,这些零件和轴大多数采用键联接或花键联接。
键联接是由轮毂、轴和键组成.
键联接的功用是联接转动零件与轴,以传递运动和动力。
键根据结构和承受载荷的不同可分为松键联接和紧键联接两大类。
(一)松键联接
1.平键联接
平键分为普通平键和导向平键二种。
(1)普通平键(straight key)普通平键的上、下平面和两个侧面相互平行。
普通圆头平键:键在键槽中的固定较好,但键槽端部的应力集中较大。
普通平头平键:键在键槽端部的应力集中较小,但键在键槽中的轴向固定不好。
单圆头平键:常用在轴端的联接中。
平键联接装配时先将键放入轴上键槽中,然后推上轮毂,构成平键联接。
平键联接时,键的上顶面与轮毂键槽的底面之间留有间隙,而键的两侧面与轴、轮毂键槽的侧面配合紧密,工作时依靠键和键槽侧面的挤压来传递运动和转矩,因此平键的侧面为工作面。
平键联接由于结构简单、装拆方便和对中性好,因此获得广泛应用。
(2)导向平键(feather key)和滑键
第2页导向平键是加长的普通平键,采用导向平键时转动零件的轮毂可在轴上沿轴向滑动,适用于轴上零件的轴向移动量不大的场合,如变速箱中的滑移齿轮。
当轴上零件的轴向移动量很大时,可采用滑键。
滑键联接是将滑键固定在轮毂上,并与轮毂一起在轴上的键槽中滑动。
2.半圆键联接
半圆键的上表面为平面,下表面为半圆形弧面,两侧面互相平行。
半圆键联接也是靠两侧工作面传递转矩的。
它的优点是:能自动适应轮毂槽底的倾斜,使键受力均匀不偏。
但它对轴的削弱大,宜用于轴端传递转矩不大的场合。
小结:
1、键联接的种类
作业:
见练习册。