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江苏大学机械设计课件6键、花键联接

'江苏大学机械设计课件6键、花键联接'
机 械 原理及设计 (Ⅱ) 2019年7月11日 课件 1课件 2 轴毂联接的功用:对轴上零件进行周向固定,并传递转矩。 轴毂联接的分类: 1·键联接 2·花键联接 3·无键联接 4·销联接 课件 3一.类型:(有四种) 1.平键(静联接、动联接):只起周向定位作用 不起轴向定位作用,不能承担轴向力。 (1)普通平键—静联接(轮毂在轴上不移动) 圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型) (2)薄型平键—静联接 (薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处:承载能力较低) (3)导向平键—动联接(轮毂在轴上移动) (4)滑键—动联接 课件 4工作面 课件 5(1)普通平键—静联接 工作面 圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型):用于轴端 工作面为两侧面 顶面与轮毂间要有间隙 课件 6(2)薄型平键—静联接(高度为普通平键的60~70%)(薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处:承载能力较低) 圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型):用于轴端薄型平键的分析与普通平键一样 课件 7(3)导向平键—动联接:零件滑移距离较小时用螺钉固定在键槽中,键上有起键螺孔,轮毂沿键滑行工作面为两侧面,顶面与轮毂间要有间隙(4)滑键—动联接:零件滑移距离较大时滑键固定在轮毂上,轮毂带动滑键在键槽中滑行工作面为两侧面,顶面与轮毂间有间隙(图上未画出) 课件 8课件 9课件 10课件 112.半圆键—静联接 具有自调整性,装配工艺性好但键槽对轴的强度削弱较大,用于轴端、轻载场合 工作面为两侧面 ,顶面与轮毂间要有间隙 课件 12课件 133.楔键:普通楔键、钩头楔键—静联接 工作面为上下两面 ,侧面与键槽间要有间隙☆☆能承担 轴向力,既起周向定位作用,也起单向轴向定位作用 。但会引起偏心和偏斜,主要用于定心精度要求不高和低转速的场合。 课件 14 1:100 工作面方头楔键 钩头楔键 圆头楔键 课件 15课件 16课件 17课件 184.切向键—静联接 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。单个时只 能传递单向转矩,传递双向转矩时必须用方向相反的 双键且夹角为120°。一般用于直径大于100cm的 轴上,如大型带轮、飞轮 课件 19工作面 课件 20课件 21二.键联接的设计 1.类型选择:根据键联接的特点、使用要求、工作条件 来选择。 2.尺寸选择: ⑴由轴径d确定键剖面尺寸b×h。 ⑵由轮毂宽度L’ 确定键长L。 L ★★一般L'=(1.5~2)d, d 且 L≤L’,L为标准系列。 课件 L’ 223.强度计算 (1)平键联接 a.静联接 失效形式:工作面压溃、 剪切破坏(很少发生) 课件 23●静联接的强度条件: 2T?103 强度条件 ? ? ? ??? p dkl p b.动联接 失效形式:工作面过度磨损 ●动联接的强度条件: 2T?103 强度条件 p ? ? ?p? dkl 课件 24T ? 传递转矩 , N ? mk ? 键与轮毂的接触高度 , k ? 0.5hh ? 键高b ? 键宽l ? 键的工作长度 圆头 l ? L ? b 方头 l ? L 半圆头 l ? L ? b 2d ? 轴径?? ?p ? 键 , 轴, 轮毂三者中最弱材料的 许用挤压应力?p? ? 键 , 轴, 轮毂三者中最弱课件材料的 许用压力 25(2)半圆头键联接 失效形式:工作面压溃、 剪切破坏(很少发生) 计算公式与平键静联接一样,但k应查标准,l≈L4·增加联接强度的措施 a. 增加键长: L≤(1.6~1.8)d b. 采用双键联接: ●注意布置:两个平键——1800布置 两个半圆键——同一条母线上 两个楔键——900~1200布置 ●计算时按 个键计入 1.5 课件 26一.类型(内外之分). 1.矩形花键:轻系列用于静联接、轻载 中系列用于中等载荷 ☆定心方式:小径定心 内、外花键均可用磨削的方法加工。 课件 272.渐开线花键: α=30°时齿顶高0.5m,用于较大载荷,静动皆可α=45°时齿顶高0.4m,对轴的削弱比30°的小,用于载荷较小直径较小的静联接、特别是薄壁零件。 ☆定心方式:齿型定心 课件 28课件 29课件 30二.花键联接的强度计算 失效形式:静联接——工作面被压溃 动联接——工作面过度磨损 2T?103强度条件 ?p ? ????p ?zhldm 2T?103 p ? ??p? ?zhldm (公式解释见下页) 课件 31? ? 载荷分布不均系数 , 一般 ? ? 0 .7 ~ 0 .8 z ? 花键齿数l ? 齿的工作长度 h ? 齿侧面的工作高度 D ? d 矩形花键 h ? ? 2 c 2 渐开线花键 ? ? 30 0 时 h ? m ? ? 45 0 时 h ? 0 .8 md m ? 平均直径 D ? d 矩形花键 d ? m 2 渐开线花键 d m ? d f d f ? 分度圆直径?? ?p ? 许用挤压应力 课件?p ? ? 许用压力 32三.花键联接的特点(与平键相比) 1.承载能力强 (受力较均匀,应力集中小) 2.导向性好 3.对中性好 4.互换性好 5.加工复杂,成本高 课件 33★★无键联接 1·型面联接 装拆方便;对中性好;应力集中小但加工复杂 课件 34光滑的非圆形截面 椭圆形 六角形 等距曲线 摆 线 正方形 带切口圆形 三角形 课件 35课件 362. 胀紧联接 课件 37课件 38课件 39课件 40☆☆销联接(销孔需要铰制,槽销除外)1·销按作用可分为:定位销、联接销、安全销2·销按形状可分为:圆柱销、圆锥销、槽销等★定位销用来固定零件之间的相对位置,是加工、装配时的重要辅助零件,一般不受载,数目一般不少于2个。★联接销用来联接零件,可传递不大的载荷,类型由工作要求决定,必要时作强度计算。★安全销在机器过载时被剪断,作为安全装置。 课件 41课件 42 装拆课件 43课件 44课件 45课件 46课件 47课件 48课件 49课件 50本章结束 课件 51谢谢谢 谢 大 大 家 家 ! ! 课件 52机 械 原理及设计 (Ⅱ) 2019年7月11日 课件 1课件 2 轴毂联接的功用:对轴上零件进行周向固定,并传递转矩。 轴毂联接的分类: 1·键联接 2·花键联接 3·无键联接 4·销联接 课件 3一.类型:(有四种) 1.平键(静联接、动联接):只起周向定位作用 不起轴向定位作用,不能承担轴向力。 (1)普通平键—静联接(轮毂在轴上不移动) 圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型) (2)薄型平键—静联接 (薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处:承载能力较低) (3)导向平键—动联接(轮毂在轴上移动) (4)滑键—动联接 课件 4工作面 课件 5(1)普通平键—静联接 工作面 圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型):用于轴端 工作面为两侧面 顶面与轮毂间要有间隙 课件 6(2)薄型平键—静联接(高度为普通平键的60~70%)(薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处:承载能力较低) 圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型):用于轴端薄型平键的分析与普通平键一样 课件 7(3)导向平键—动联接:零件滑移距离较小时用螺钉固定在键槽中,键上有起键螺孔,轮毂沿键滑行工作面为两侧面,顶面与轮毂间要有间隙(4)滑键—动联接:零件滑移距离较大时滑键固定在轮毂上,轮毂带动滑键在键槽中滑行工作面为两侧面,顶面与轮毂间有间隙(图上未画出) 课件 8课件 9课件 10课件 112.半圆键—静联接 具有自调整性,装配工艺性好但键槽对轴的强度削弱较大,用于轴端、轻载场合 工作面为两侧面 ,顶面与轮毂间要有间隙 课件 12课件 133.楔键:普通楔键、钩头楔键—静联接 工作面为上下两面 ,侧面与键槽间要有间隙☆☆能承担 轴向力,既起周向定位作用,也起单向轴向定位作用 。但会引起偏心和偏斜,主要用于定心精度要求不高和低转速的场合。 课件 14 1:100 工作面方头楔键 钩头楔键 圆头楔键 课件 15课件 16课件 17课件 184.切向键—静联接 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。单个时只 能传递单向转矩,传递双向转矩时必须用方向相反的 双键且夹角为120°。一般用于直径大于100cm的 轴上,如大型带轮、飞轮 课件 19工作面 课件 20课件 21二.键联接的设计 1.类型选择:根据键联接的特点、使用要求、工作条件 来选择。 2.尺寸选择: ⑴由轴径d确定键剖面尺寸b×h。 ⑵由轮毂宽度L’ 确定键长L。 L ★★一般L'=(1.5~2)d, d 且 L≤L’,L为标准系列。 课件 L’ 223.强度计算 (1)平键联接 a.静联接 失效形式:工作面压溃、 剪切破坏(很少发生) 课件 23●静联接的强度条件: 2T?103 强度条件 ? ? ? ??? p dkl p b.动联接 失效形式:工作面过度磨损 ●动联接的强度条件: 2T?103 强度条件 p ? ? ?p? dkl 课件 24T ? 传递转矩 , N ? mk ? 键与轮毂的接触高度 , k ? 0.5hh ? 键高b ? 键宽l ? 键的工作长度 圆头 l ? L ? b 方头 l ? L 半圆头 l ? L ? b 2d ? 轴径?? ?p ? 键 , 轴, 轮毂三者中最弱材料的 许用挤压应力?p? ? 键 , 轴, 轮毂三者中最弱课件材料的 许用压力 25(2)半圆头键联接 失效形式:工作面压溃、 剪切破坏(很少发生) 计算公式与平键静联接一样,但k应查标准,l≈L4·增加联接强度的措施 a. 增加键长: L≤(1.6~1.8)d b. 采用双键联接: ●注意布置:两个平键——1800布置 两个半圆键——同一条母线上 两个楔键——900~1200布置 ●计算时按 个键计入 1.5 课件 26一.类型(内外之分). 1.矩形花键:轻系列用于静联接、轻载 中系列用于中等载荷 ☆定心方式:小径定心 内、外花键均可用磨削的方法加工。 课件 272.渐开线花键: α=30°时齿顶高0.5m,用于较大载荷,静动皆可α=45°时齿顶高0.4m,对轴的削弱比30°的小,用于载荷较小直径较小的静联接、特别是薄壁零件。 ☆定心方式:齿型定心 课件 28课件 29课件 30二.花键联接的强度计算 失效形式:静联接——工作面被压溃 动联接——工作面过度磨损 2T?103强度条件 ?p ? ????p ?zhldm 2T?103 p ? ??p? ?zhldm (公式解释见下页) 课件 31? ? 载荷分布不均系数 , 一般 ? ? 0 .7 ~ 0 .8 z ? 花键齿数l ? 齿的工作长度 h ? 齿侧面的工作高度 D ? d 矩形花键 h ? ? 2 c 2 渐开线花键 ? ? 30 0 时 h ? m ? ? 45 0 时 h ? 0 .8 md m ? 平均直径 D ? d 矩形花键 d ? m 2 渐开线花键 d m ? d f d f ? 分度圆直径?? ?p ? 许用挤压应力 课件?p ? ? 许用压力 32三.花键联接的特点(与平键相比) 1.承载能力强 (受力较均匀,应力集中小) 2.导向性好 3.对中性好 4.互换性好 5.加工复杂,成本高 课件 33★★无键联接 1·型面联接 装拆方便;对中性好;应力集中小但加工复杂 课件 34光滑的非圆形截面 椭圆形 六角形 等距曲线 摆 线 正方形 带切口圆形 三角形 课件 35课件 362. 胀紧联接 课件 37课件 38课件 39课件 40☆☆销联接(销孔需要铰制,槽销除外)1·销按作用可分为:定位销、联接销、安全销2·销按形状可分为:圆柱销、圆锥销、槽销等★定位销用来固定零件之间的相对位置,是加工、装配时的重要辅助零件,一般不受载,数目一般不少于2个。★联接销用来联接零件,可传递不大的载荷,类型由工作要求决定,必要时作强度计算。★安全销在机器过载时被剪断,作为安全装置。 课件 41课件 42 装拆课件 43课件 44课件 45课件 46课件 47课件 48课件 49课件 50本章结束 课件 51谢谢谢 谢 大 大 家 家 ! ! 课件 52机 械 原理及设计 (Ⅱ) 2019年7月11日 课件 1课件 2 轴毂联接的功用:对轴上零件进行周向固定,并传递转矩。 轴毂联接的分类: 1·键联接 2·花键联接 3·无键联接 4·销联接 课件 3一.类型:(有四种) 1.平键(静联接、动联接):只起周向定位作用 不起轴向定位作用,不能承担轴向力。 (1)普通平键—静联接(轮毂在轴上不移动) 圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型) (2)薄型平键—静联接 (薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处:承载能力较低) (3)导向平键—动联接(轮毂在轴上移动) (4)滑键—动联接 课件 4工作面 课件 5(1)普通平键—静联接 工作面 圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型):用于轴端 工作面为两侧面 顶面与轮毂间要有间隙 课件 6(2)薄型平键—静联接(高度为普通平键的60~70%)(薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处:承载能力较低) 圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型):用于轴端薄型平键的分析与普通平键一样 课件 7(3)导向平键—动联接:零件滑移距离较小时用螺钉固定在键槽中,键上有起键螺孔,轮毂沿键滑行工作面为两侧面,顶面与轮毂间要有间隙(4)滑键—动联接:零件滑移距离较大时滑键固定在轮毂上,轮毂带动滑键在键槽中滑行工作面为两侧面,顶面与轮毂间有间隙(图上未画出) 课件 8课件 9课件 10课件 112.半圆键—静联接 具有自调整性,装配工艺性好但键槽对轴的强度削弱较大,用于轴端、轻载场合 工作面为两侧面 ,顶面与轮毂间要有间隙 课件 12课件 133.楔键:普通楔键、钩头楔键—静联接 工作面为上下两面 ,侧面与键槽间要有间隙☆☆能承担 轴向力,既起周向定位作用,也起单向轴向定位作用 。但会引起偏心和偏斜,主要用于定心精度要求不高和低转速的场合。 课件 14 1:100 工作面方头楔键 钩头楔键 圆头楔键 课件 15课件 16课件 17课件 184.切向键—静联接 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。单个时只 能传递单向转矩,传递双向转矩时必须用方向相反的 双键且夹角为120°。一般用于直径大于100cm的 轴上,如大型带轮、飞轮 课件 19工作面 课件 20课件 21二.键联接的设计 1.类型选择:根据键联接的特点、使用要求、工作条件 来选择。 2.尺寸选择: ⑴由轴径d确定键
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