軸轂聯(lián)接機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)PPT

1、6 鍵、花鍵、無(wú)鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接鍵、花鍵、無(wú)鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接 61 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 62 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接 63 無(wú)鍵聯(lián)接無(wú)鍵聯(lián)接 64 銷聯(lián)接銷聯(lián)接 b l h 圖圖6-1a 型普通平鍵聯(lián)接型普通平鍵聯(lián)接 1) 平鍵聯(lián)接（平鍵聯(lián)接（a型）型） 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 l b型型 b l c型型 l a型型 gb/t 10962003 b d+t1 d- -tt t1 h a型普通平鍵型普通平鍵 1. 鍵聯(lián)接的功用、分類、結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用鍵聯(lián)接的功用、分類、結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 圖圖6-1 b型普通平鍵聯(lián)接型普通平鍵聯(lián)接 鍵聯(lián)接是將軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)零件與軸進(jìn)行周向固定的聯(lián)接，用以鍵聯(lián)接是

2、將軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)零件與軸進(jìn)行周向固定的聯(lián)接，用以 傳遞轉(zhuǎn)矩；有的還兼作軸向固定或軸向移動(dòng)的導(dǎo)向裝置。傳遞轉(zhuǎn)矩；有的還兼作軸向固定或軸向移動(dòng)的導(dǎo)向裝置。 1) 平鍵聯(lián)接（平鍵聯(lián)接（b型）型） b l h l b型型 b l c型型 l a型型 gb/t 10962003 b型普通平鍵型普通平鍵 圖圖6-1 c型普通平鍵聯(lián)接型普通平鍵聯(lián)接 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 1) 平鍵聯(lián)接（平鍵聯(lián)接（c型）型） l b型型 b l c型型 l a型型 gb/t 10962003 c型普通平鍵型普通平鍵 圖圖6-2(a) 導(dǎo)向平鍵聯(lián)接導(dǎo)向平鍵聯(lián)接 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 （a）導(dǎo)向平鍵）導(dǎo)向平鍵 1) 平鍵聯(lián)接平

3、鍵聯(lián)接 b gb/t 10972003 l 圖圖6-2(b) 滑鍵聯(lián)接滑鍵聯(lián)接 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 （b）滑鍵）滑鍵 gb/t 10972003 1) 平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接 h l h 圖圖6-3 半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 gb/t 1099.12003 2) 半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接 圖圖6-4 楔鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接 1:100 h1 h 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 b d- -t t1t d+t1 d h 3) 楔鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接 鉤頭楔鍵聯(lián)接鉤頭楔鍵聯(lián)接 gb/t 15652003 圖圖6-5 切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 4) 切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接 1:100 1:100

4、 dd 120130 gb/t 19742003 切向鍵（切向鍵（圖圖6-5a），聯(lián)接裝配時(shí)，應(yīng)使兩切向鍵的斜面相互貼合并楔緊），聯(lián)接裝配時(shí)，應(yīng)使兩切向鍵的斜面相互貼合并楔緊 在軸轂之間（圖在軸轂之間（圖6-5b） 。傳遞雙向轉(zhuǎn)矩須用兩對(duì)切向鍵分布呈。傳遞雙向轉(zhuǎn)矩須用兩對(duì)切向鍵分布呈120130 （圖（圖6-5c） 。 (a)(b)(c) 2. 鍵的選擇和鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算鍵的選擇和鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 1) 鍵的選擇鍵的選擇 圖圖61f1 鍵的尺寸選擇鍵的尺寸選擇 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 l b d0 da dd b da dd d0 d1 dk l b1 b2 b3 12.5 6.3 6.3 3.2

5、12.5 鍵的選擇指確定類型與標(biāo)準(zhǔn)尺寸。鍵的選擇指確定類型與標(biāo)準(zhǔn)尺寸。bh由軸徑確定，長(zhǎng)度由軸徑確定，長(zhǎng)度l由傳遞的轉(zhuǎn)由傳遞的轉(zhuǎn) 矩確定。矩確定。圖圖6-1f1所示的帶輪輪緣所示的帶輪輪緣b與輪轂與輪轂l可以相同或不同?？梢韵嗤虿煌?。 d0 d1 b l da dd 2) 鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 (1) 普通平鍵（限制接觸面積上單位面積的壓力普通平鍵（限制接觸面積上單位面積的壓力p） 式中式中k鍵與輪轂槽鍵與輪轂槽(或軸槽或軸槽)的接觸高度的接觸高度(mm)，kh/2，h 鍵高鍵高(mm)；t(nm)； l鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)(mm) ；d軸徑軸徑(mm)。 圖圖66平鍵受力分析平鍵受力分析

6、b l k n n n d h b k t o 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 ) 16(mm/n 102 5 . 0 1 5 . 0 10 2 p 33 p dkl t hld t d d/2 n o t 2) 鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 (2) 導(dǎo)向平鍵和滑鍵（限制滑移面積上單位面積的壓力導(dǎo)向平鍵和滑鍵（限制滑移面積上單位面積的壓力p） 式中式中k鍵與輪轂槽鍵與輪轂槽(或軸槽或軸槽)的接觸高度的接觸高度(mm)，kh/2，h 鍵高鍵高(mm)；t(nm)； l鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)(mm) ；d軸徑軸徑(mm)。 圖圖66平鍵受力分析平鍵受力分析 b l k n n n d h b k t o 6-1 鍵聯(lián)

7、接鍵聯(lián)接 )26(mm/n 102 5 . 0 1 5 . 0 10 2 33 p dkl t hld t p d d/2 n o t 2) 鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 (3) 半圓鍵（限制接觸面積上單位面積的壓力）半圓鍵（限制接觸面積上單位面積的壓力） 式中式中k鍵與輪轂槽的接觸高度鍵與輪轂槽的接觸高度(mm)，k查手冊(cè)，查手冊(cè)，h鍵高鍵高(mm)； t(nm)； l鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)(mm) ；d軸徑軸徑(mm)。 圖圖67半圓鍵受力分析半圓鍵受力分析 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 ) 16(mm/n 1021 5 . 0 10 2 p 33 p dkl t kld t d d/2 n o t b k

8、 2) 鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 (4) 楔鍵（限制接觸面積上單位面積的壓力）楔鍵（限制接觸面積上單位面積的壓力） 式中，式中，b鍵寬鍵寬(mm)；t(nm)； l鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)(mm) ；d軸徑軸徑(mm)。 圖圖68楔鍵受力分析楔鍵受力分析 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 ) 36(mm/n 1 6 106 2 p 3 p blfdb t bl f n n d d/2 n o t 6/ )6()2/2/6/()2/(fdbffdfdbffdfyxft b x d h b t o x ff ff f y f (5) 切向鍵切向鍵 切向鍵的剖面尺寸為鍵的厚度切向鍵的剖面尺寸為鍵的厚度t(mm)及寬度及

9、寬度b(mm)。切向鍵聯(lián)接工作時(shí)受。切向鍵聯(lián)接工作時(shí)受 力情況如力情況如圖圖6-9所示，軸的直徑為所示，軸的直徑為d(mm)，當(dāng)軸傳遞轉(zhuǎn)矩，當(dāng)軸傳遞轉(zhuǎn)矩t(nm)時(shí)，聯(lián)接的工時(shí)，聯(lián)接的工 作面受擠壓力作面受擠壓力f(n)，切向鍵聯(lián)接的主要失效形式為材料較弱的工作面被壓潰，切向鍵聯(lián)接的主要失效形式為材料較弱的工作面被壓潰 ，故通常是按擠壓強(qiáng)度計(jì)算。，故通常是按擠壓強(qiáng)度計(jì)算。 圖圖69 切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接 d t o y f ff t f 1200 當(dāng)軸與輪轂?zāi)Σ料禂?shù)為當(dāng)軸與輪轂?zāi)Σ料禂?shù)為f，由圖，由圖6-9可可 得力矩平衡條件：得力矩平衡條件：t=fyffd/2，若取，若取 y(dt)/2，t

10、d/10，則：，則：t=fd (0.45 0.5f )，由于聯(lián)接的工作面較窄，可認(rèn)為，由于聯(lián)接的工作面較窄，可認(rèn)為 擠壓力擠壓力f在鍵的接觸面上為均勻分布。則在鍵的接觸面上為均勻分布。則 擠壓強(qiáng)度條件為擠壓強(qiáng)度條件為 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 2) 鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 (5) 切向鍵切向鍵 式中式中t、c鍵的厚度和倒角寬度，鍵的厚度和倒角寬度，mm， 尺寸查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)；尺寸查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)； l鍵的工作長(zhǎng)度，鍵的工作長(zhǎng)度，mm； f軸與輪轂的摩擦系數(shù)，一般取軸與輪轂的摩擦系數(shù)，一般取f 0.120.17，鋼，鋼鋼取較小值；鋼鋼取較小值；鋼 鑄鐵取較大值；鑄鐵取較大值； t轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩，

11、nm； d軸徑，軸徑，mm； p許用擠壓應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力， n/mm2，見(jiàn)表，見(jiàn)表 62。 圖圖69 切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接 d t o y f ff t f 1200 6-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 )46(mm/n )( 1 )45. 05 . 0( 10 )( 2 p 3 p lctfd t lct f 2) 鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算鍵鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 1. 花鍵聯(lián)接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用花鍵聯(lián)接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用 d d b h l d d 6-2 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接 圖圖610花鍵花鍵 花鍵聯(lián)接常用的齒形為矩形花鍵（小徑定心）與漸開(kāi)線花鍵（側(cè)面定花鍵聯(lián)接常用的齒形為矩形花鍵（小徑定心）與漸開(kāi)線花鍵（側(cè)面定 心

12、）心） ，矩形花鍵的基本尺寸由，矩形花鍵的基本尺寸由(gb/t 11442001)規(guī)定；漸開(kāi)線花鍵的基規(guī)定；漸開(kāi)線花鍵的基 本尺寸由本尺寸由(gb/t 3478.13478.92008 )規(guī)定。規(guī)定。 1. 花鍵聯(lián)接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用花鍵聯(lián)接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用 d d b h l d d 6-2 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接 圖圖611矩形花鍵矩形花鍵 1) 矩形花鍵矩形花鍵 2) 漸開(kāi)線花鍵漸開(kāi)線花鍵 dbd h o 圖圖612漸開(kāi)線花鍵漸開(kāi)線花鍵 矩形花鍵以小徑定心（盤狀銑刀加工），加工精度相對(duì)較高。矩形花鍵以小徑定心（盤狀銑刀加工），加工精度相對(duì)較高。 漸開(kāi)線花鍵以側(cè)面定心（成型拉刀加工），承載能力

13、較大。漸開(kāi)線花鍵以側(cè)面定心（成型拉刀加工），承載能力較大。 6-2 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接 )66( 1 5 . 0 10 )56( 1 5 . 0 10 m 3 p m 3 p p zlhd t p zlhd t 齒間載荷分配不均勻系數(shù)，齒間載荷分配不均勻系數(shù)，0.70.8； z花鍵的齒數(shù)；花鍵的齒數(shù)； h矩形花鍵的工作高度，矩形花鍵的工作高度，mm， h (dd)/22c ； h漸開(kāi)線花鍵的工作高度，漸開(kāi)線花鍵的工作高度，mm， h m(30)， h 0.8m ( 45) ； dm花鍵的平均直徑花鍵的平均直徑(dd)/2，mm； l花鍵的工作長(zhǎng)度，花鍵的工作長(zhǎng)度，mm。 圖圖613 花鍵聯(lián)接的受

14、力分析花鍵聯(lián)接的受力分析 d d1 p dm d c c h 2. 花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 6-3 無(wú)鍵聯(lián)接無(wú)鍵聯(lián)接 圖圖614型面聯(lián)接型面聯(lián)接 1. 型面聯(lián)接型面聯(lián)接 型面聯(lián)接指軸孔通過(guò)非圓幾何形狀傳遞載荷的一種聯(lián)接。型面聯(lián)接指軸孔通過(guò)非圓幾何形狀傳遞載荷的一種聯(lián)接。 型面聯(lián)接的曲線可為等距曲線、擺線、多邊形等。型面聯(lián)接的曲線可為等距曲線、擺線、多邊形等。 型面聯(lián)接的特點(diǎn)：對(duì)中性較好，無(wú)鍵槽引起的應(yīng)力集中，加工困難。型面聯(lián)接的特點(diǎn)：對(duì)中性較好，無(wú)鍵槽引起的應(yīng)力集中，加工困難。 d d 圖圖615型面聯(lián)接的等距曲線型面聯(lián)接的等距曲線 6-3 無(wú)鍵聯(lián)接無(wú)鍵聯(lián)接 圖圖616漲緊聯(lián)接漲

15、緊聯(lián)接 2. 漲緊聯(lián)接漲緊聯(lián)接 漲緊聯(lián)接指軸孔之間通過(guò)漲緊套摩擦傳遞載荷的一種聯(lián)接。漲緊聯(lián)接指軸孔之間通過(guò)漲緊套摩擦傳遞載荷的一種聯(lián)接。 漲緊套可以是一組（兩件）或多組。漲緊套已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時(shí)查漲緊套可以是一組（兩件）或多組。漲緊套已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時(shí)查機(jī)械設(shè)機(jī)械設(shè) 計(jì)手冊(cè)計(jì)手冊(cè)。 一個(gè)漲緊套的徑向外壓力為一個(gè)漲緊套的徑向外壓力為p(n/mm2)、套的內(nèi)徑為、套的內(nèi)徑為r1、厚度為、厚度為h(薄壁薄壁)、 彈性模量為彈性模量為e，則內(nèi)徑產(chǎn)生的徑向向外變形，則內(nèi)徑產(chǎn)生的徑向向外變形為為 )/( 2 1 herp 漲套（薄壁）的力平衡方程及解分別為漲套（薄壁）的力平衡方程及解分別為 sincos co

16、ssin 112 112 ffff ffffff )sin(cos cossin)sin/(cos 12 1 fff fffff )2/(cos 11 brfp v f2 f1 f2 f f1 f f b r1 h 6-3 無(wú)鍵聯(lián)接無(wú)鍵聯(lián)接 圖圖616f1過(guò)盈聯(lián)接過(guò)盈聯(lián)接 3. 過(guò)盈聯(lián)接過(guò)盈聯(lián)接 過(guò)盈聯(lián)接指軸孔之間通過(guò)過(guò)盈量產(chǎn)生摩擦、傳遞載荷的一種聯(lián)接。過(guò)盈聯(lián)接指軸孔之間通過(guò)過(guò)盈量產(chǎn)生摩擦、傳遞載荷的一種聯(lián)接。 )(2 )( , ),(),( 2 1 2 3 3 2 2 1 2 2 2 2 2 3 2121 212 2 1 2 3 2 2 2 3 2 2 21 2 1 2 2 2 1 2 2

17、1 2 1 rrr rrrre p ueee rr rr e rp rr rr e rp 厚壁筒（厚壁筒（壁厚過(guò)厚沒(méi)有好處壁厚過(guò)厚沒(méi)有好處）壁的變形）壁的變形及壓力及壓力p分別為分別為 r1 r2 r3 2 223 22225 2 1 2 3 3 2 2 1 2 2 2 2 2 3 mm/n257. 3 )280400(4002 )280340)(340400(1 . 01006. 2 )(2 )( rrr rrrre p 6-3 無(wú)鍵聯(lián)接無(wú)鍵聯(lián)接 3. 錐面聯(lián)接錐面聯(lián)接 錐面聯(lián)接指軸孔之間通過(guò)錐面摩擦傳遞載荷的一種聯(lián)接。錐面聯(lián)接指軸孔之間通過(guò)錐面摩擦傳遞載荷的一種聯(lián)接。 圖圖616f1錐面摩

18、擦聯(lián)接錐面摩擦聯(lián)接 6-4 銷聯(lián)接銷聯(lián)接 1. 銷的類型與標(biāo)準(zhǔn)銷的類型與標(biāo)準(zhǔn) 6-4銷聯(lián)接銷聯(lián)接 1. 銷的類型與標(biāo)準(zhǔn)銷的類型與標(biāo)準(zhǔn) l d 普通圓柱銷普通圓柱銷 gb/t119.12000 l d 內(nèi)螺紋圓柱銷內(nèi)螺紋圓柱銷 gb/t120.12000 l d 外螺紋圓柱銷外螺紋圓柱銷 gb/t8782000 l d 彈性圓柱銷彈性圓柱銷 gb/t879.12000 b l a1 d c 開(kāi)尾銷開(kāi)尾銷 gb/t912000 銷區(qū)分為定位銷、聯(lián)接銷與銷區(qū)分為定位銷、聯(lián)接銷與 安全銷。銷的標(biāo)準(zhǔn)如下。安全銷。銷的標(biāo)準(zhǔn)如下。 6-4銷聯(lián)接銷聯(lián)接 1. 銷的類型與標(biāo)準(zhǔn)銷的類型與標(biāo)準(zhǔn) l 1?50 d 普通圓錐銷普通圓錐銷 gb/t1172000 l d 1?50 內(nèi)螺紋圓錐銷內(nèi)螺紋圓錐銷 gb/t1182000 l 1:50 d 螺尾圓錐銷螺尾圓錐銷 gb/t8812000 l 1:50 d 開(kāi)尾圓錐銷開(kāi)尾圓錐銷 gb/t8772000 l d 圓柱槽銷圓柱槽銷 gb/t13829.12004 l 1:50 d 圓錐槽銷圓錐槽銷 gb/t13829.12004 6-4銷聯(lián)接銷聯(lián)接 定位銷定位銷(見(jiàn)圖見(jiàn)圖618)，用于固定兩個(gè)作平面接觸零件的相互位置，還可用，用于固定兩個(gè)作平面接觸零件的相互位置，還可用 于輪轂聯(lián)接