第4章 軸及輪轂的連接和其他連接

1、a) 減速器 b) 減速器輸出軸齒輪減速器機(jī)器都是由各種零件裝配而成的。實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件的實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件的周向周向固定固定, ,并傳遞扭矩并傳遞扭矩. .一一. .鍵連接類(lèi)型及應(yīng)用鍵連接類(lèi)型及應(yīng)用第第4 4章章 軸與輪轂的連接軸與輪轂的連接4-1 鍵連接鍵連接1.1.平鍵連接平鍵連接2.2.半圓鍵連接半圓鍵連接3.3.楔鍵連接楔鍵連接4.4.切向鍵連接切向鍵連接1.1.平鍵連接平鍵連接普通平鍵普通平鍵-用于靜連接用于靜連接導(dǎo)向鍵導(dǎo)向鍵滑鍵滑鍵-用于動(dòng)連接用于動(dòng)連接普通平鍵連接普通平鍵連接普通平鍵連接特點(diǎn)：兩側(cè)面是工作面普通平鍵連接特點(diǎn)：兩側(cè)面是工作面, , 對(duì)中性好對(duì)中性好, ,應(yīng)用廣泛。應(yīng)

2、用廣泛。普通平鍵連接普通平鍵連接普通平鍵分為以下三種：普通平鍵分為以下三種：A A型型（圓頭）（圓頭）B B型型（方頭）（方頭）C C型型（單圓頭）（單圓頭）A型型鍵槽應(yīng)力鍵槽應(yīng)力集中大集中大B型型鍵槽應(yīng)力鍵槽應(yīng)力集中小集中小C型型用于周端用于周端導(dǎo)向鍵、滑鍵導(dǎo)向鍵、滑鍵: :用于軸上零件有軸向用于軸上零件有軸向移動(dòng)的連接移動(dòng)的連接. .導(dǎo)向鍵：導(dǎo)向鍵：鍵不動(dòng)，輪轂軸向移動(dòng)鍵不動(dòng)，輪轂軸向移動(dòng)導(dǎo)向鍵、滑鍵導(dǎo)向鍵、滑鍵: :用于軸上零件有軸向移用于軸上零件有軸向移動(dòng)的連接動(dòng)的連接. .滑鍵滑鍵變速箱中的滑移齒輪與軸變速箱中的滑移齒輪與軸滑鍵：鍵隨輪轂移動(dòng)滑鍵：鍵隨輪轂移動(dòng)2.2.半圓鍵連接半圓鍵

3、連接特點(diǎn)特點(diǎn) 兩側(cè)面是工作面兩側(cè)面是工作面, , 對(duì)中性好對(duì)中性好; ;能適應(yīng)輪轂鍵槽的傾斜能適應(yīng)輪轂鍵槽的傾斜; ;對(duì)軸切深大，多用于輕載連接。對(duì)軸切深大，多用于輕載連接。3.3.楔鍵連接楔鍵連接特點(diǎn)特點(diǎn): : 鍵的上下面是工作面鍵的上下面是工作面, ,對(duì)中性差；對(duì)中性差；有單向固定軸上零件的作用有單向固定軸上零件的作用. .斜度斜度1:1001:100A A型型輪轂斜度1：100拆卸空間安裝時(shí)用安裝時(shí)用力打入力打入普通楔鍵勾頭楔鍵斜度1：1004.4.切向鍵連接切向鍵連接窄面窄面工作工作面面斜度斜度1:1001:100特點(diǎn)特點(diǎn): :對(duì)中性差對(duì)中性差, ,對(duì)軸的對(duì)軸的強(qiáng)度削弱大。強(qiáng)度削弱大。

4、雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), ,用兩組切向用兩組切向鍵鍵, ,相隔相隔120o135o 布布置置. .01201.1.平鍵的尺寸選擇平鍵的尺寸選擇 平平鍵的剖面尺寸鍵的剖面尺寸( (bh) )按按軸的直徑軸的直徑d 在標(biāo)準(zhǔn)中選定，鍵長(zhǎng)在標(biāo)準(zhǔn)中選定，鍵長(zhǎng)L根據(jù)輪轂寬根據(jù)輪轂寬度選鍵長(zhǎng)系列尺寸。度選鍵長(zhǎng)系列尺寸。二二. .平鍵的選擇和強(qiáng)度計(jì)算平鍵的選擇和強(qiáng)度計(jì)算LbhABCL2.2.平鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算平鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算hbNFktdT連接形式連接形式失效形式失效形式需需驗(yàn)算的條件驗(yàn)算的條件靜連接靜連接- -壓潰壓潰動(dòng)連接動(dòng)連接- -磨損磨損 pp - -擠壓強(qiáng)度擠壓強(qiáng)度 pp -耐磨性耐磨性 ppkld

5、T 3102 pkldTp 3102設(shè)鍵側(cè)面的作用力沿鍵的工作長(zhǎng)度和高度均設(shè)鍵側(cè)面的作用力沿鍵的工作長(zhǎng)度和高度均勻分布，則普通平鍵的強(qiáng)度條件為勻分布，則普通平鍵的強(qiáng)度條件為: : 2ppkldTklF當(dāng)強(qiáng)度不足時(shí)，可適當(dāng)增加鍵長(zhǎng)或采用兩個(gè)鍵按當(dāng)強(qiáng)度不足時(shí)，可適當(dāng)增加鍵長(zhǎng)或采用兩個(gè)鍵按180布置。考慮到兩布置。考慮到兩個(gè)鍵的載荷分布不均勻性，在強(qiáng)度校核中可按個(gè)鍵的載荷分布不均勻性，在強(qiáng)度校核中可按1.5個(gè)鍵計(jì)算。個(gè)鍵計(jì)算。平鍵連接強(qiáng)度計(jì)算2bLlbLlLl （圓頭平鍵）（圓頭平鍵）（平頭平鍵）（平頭平鍵）（單圓頭平鍵）（單圓頭平鍵） pkldTp2導(dǎo)向平鍵和滑鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為：導(dǎo)向平鍵和滑鍵聯(lián)

6、接的強(qiáng)度條件為：鍵聯(lián)接52hk 式中：p、p為許用應(yīng)力與許用壓力如果鍵連接的強(qiáng)度不足？LABCl 鍵的工作長(zhǎng)度 ppkldT 3102 pkldTp 3102(3)(3)采用兩個(gè)楔鍵采用兩個(gè)楔鍵, ,應(yīng)相隔應(yīng)相隔 布置布置；0012090 注意：注意：0120180o(1)(1)采用兩個(gè)平鍵采用兩個(gè)平鍵, ,應(yīng)相隔應(yīng)相隔 布置；布置；(2)(2)采用兩個(gè)半圓鍵，應(yīng)布置在軸的同一母線采用兩個(gè)半圓鍵，應(yīng)布置在軸的同一母線 上；上；(4)(4)采用花鍵連接。采用花鍵連接。 配合種類(lèi)配合種類(lèi)寬度寬度b 的的 公公 差差 帶帶應(yīng)應(yīng) 用用鍵寬鍵寬b軸槽寬軸槽寬輪轂槽寬輪轂槽寬松松 聯(lián)聯(lián) 結(jié)結(jié) h9H9D1

7、0用于導(dǎo)向平鍵，輪轂可在軸上移用于導(dǎo)向平鍵，輪轂可在軸上移動(dòng)。動(dòng)。正常正常聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)N9JS9鍵在軸鍵槽和輪轂鍵槽中均固定，鍵在軸鍵槽和輪轂鍵槽中均固定，用于載荷不大的靜連接場(chǎng)合用于載荷不大的靜連接場(chǎng)合緊密聯(lián)結(jié)緊密聯(lián)結(jié)P9P9用于載荷較大、有沖擊和雙向扭用于載荷較大、有沖擊和雙向扭矩的靜連接場(chǎng)合。矩的靜連接場(chǎng)合。+0D1D10 0H9H9N9N9P9P9P9P9JS9JS9軸槽公差帶軸槽公差帶輪轂公差帶輪轂公差帶鍵的公差帶鍵的公差帶h9h9h9h9h9h9松松 聯(lián)聯(lián) 結(jié)結(jié)正常聯(lián)結(jié)正常聯(lián)結(jié)緊密聯(lián)結(jié)緊密聯(lián)結(jié)（GB/T1095-2003）D+t2Db JS9AA。 （GB/T1095-2003）d-t

8、1db N9AA4-2 花鍵連接花鍵連接內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵外花鍵外花鍵一一. .花鍵連接的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用花鍵連接的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用1 1、花鍵類(lèi)型、花鍵類(lèi)型 矩形花鍵矩形花鍵; ; 漸開(kāi)線花鍵漸開(kāi)線花鍵; ;（a=30o、37.5o和和45o h*a=0.5 ）2 2、花鍵特點(diǎn)、花鍵特點(diǎn) 承載能力高；承載能力高； 定心精度高；定心精度高； 導(dǎo)向性好。導(dǎo)向性好。定心方式：采用小徑定心，定心精度高。定心方式：采用小徑定心，定心精度高。1 1、矩形花鍵（參數(shù)：大徑、矩形花鍵（參數(shù)：大徑D，小徑，小徑d，鍵寬鍵寬b, ,鍵數(shù)（齒數(shù)）鍵數(shù)（齒數(shù)）z）dDb2.2.漸開(kāi)線花鍵漸開(kāi)線花鍵（模數(shù)（模數(shù)m，齒數(shù)，齒

9、數(shù)z z，壓力角，壓力角）采用齒形定心，有自動(dòng)定心性采用齒形定心，有自動(dòng)定心性df30o二二. . 花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算二二二二. . . .DrmdCChFN靜連接驗(yàn)算擠壓靜連接驗(yàn)算擠壓 強(qiáng)度條件：強(qiáng)度條件：動(dòng)連接驗(yàn)算壓力：動(dòng)連接驗(yàn)算壓力：TPPpp 失效形式：失效形式：工作面工作面壓潰、磨損壓潰、磨損花鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算花鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 花鍵聯(lián)接的受力情況如右圖。其主要失效形花鍵聯(lián)接的受力情況如右圖。其主要失效形式仍是工作面被壓潰（靜聯(lián)接）或工作面過(guò)度磨式仍是工作面被壓潰（靜聯(lián)接）或工作面過(guò)度磨損（動(dòng)聯(lián)接）。損（動(dòng)聯(lián)接）。 強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，假定載荷在鍵的工作面上均勻強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，假定

10、載荷在鍵的工作面上均勻分布，且壓力的合力分布，且壓力的合力F作用在平均直徑作用在平均直徑dm處，并處，并引入載荷分配不均勻系數(shù)引入載荷分配不均勻系數(shù)y，則花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度，則花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核式為：校核式為：pm3p102zhldT靜聯(lián)接靜聯(lián)接： pzhldTpm3102動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接：8 . 07 . 0上兩式中上兩式中:矩形花鍵矩形花鍵CdDh22鍵的工作高度為：鍵的工作高度為： p、p為花鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力和許用壓力為花鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力和許用壓力漸開(kāi)線花鍵漸開(kāi)線花鍵a=30，h=ma=45，h=0.8m花鍵連接應(yīng)用于：（1）定心精度要求高；（2）載荷大；（3）經(jīng)常滑移的連接。 內(nèi) 花

11、鍵外 花 鍵 裝裝 配配形形 式式d DB d D B拉削后不熱處理拉 削 后熱處理一 般 用 H7H10H9H11f7a11d10滑 動(dòng)g7f9緊滑動(dòng)h7h10固 定精 密 傳 動(dòng) 用 H5 H10 H7、H9f5 a11d8滑 動(dòng)g5f7緊滑動(dòng)h5h8固 定 H6f6d8滑 動(dòng)g6f7緊滑動(dòng)h6d8固 定 EE 內(nèi) 花 鍵外 花 鍵小 徑 表 面Ra0.8Ra 0.8鍵 槽 側(cè) 面Ra 3.2Ra 0.8大 徑 表 面Ra 6.3Ra 3.2 d10H117a11H1034f7H7286花鍵副內(nèi)花鍵7H1134H1028H76外花鍵7d1034a1128f76 表 普通型 平鍵（GB/T1

12、096-2003）return軸軸鍵鍵鍵鍵 槽槽軸徑軸徑d鍵尺寸鍵尺寸bh寬度寬度b深深 度度基本基本尺寸尺寸b極限偏差極限偏差軸軸t1轂轂t2極限極限偏差偏差正常聯(lián)結(jié)正常聯(lián)結(jié)緊密緊密聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)松聯(lián)結(jié)松聯(lián)結(jié)軸軸N9轂轂JS9軸和轂軸和轂P9軸軸H9轂轂D10基本尺基本尺寸寸本基尺本基尺寸寸101244400.0300.0150.0120.042+0.030 0+0.078+0.0302.51.8+0.1 0121217175553.02.3171722226663.52.822223030878 00.0360.0180.0150.051+0.036 0+0.098+0.0404.03.3+0.

13、2 030303838108105.03.3383844441281200.0430.0220.0180.061+0.043 0+0.120+0.0505.03.344445050149145.53.8505058581610166.04.35858656518111800.0520.0260.0220.074+0.052 0+0.149+0.0657.04.4656575752012207.54.9757585852214229.05.4858595952514259.05.4959510010028162810.06.4鍵的長(zhǎng)度鍵的長(zhǎng)度系列系列6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，160，180，200，220，250，280，320，3601. 采用兩個(gè)半圓鍵時(shí)，則布置在采用兩個(gè)半圓鍵時(shí)，則布置在( ) 。 2. 導(dǎo)向平鍵聯(lián)接的主要失效形式是導(dǎo)向平鍵聯(lián)接的主要失效形式是( )。 A. 剪斷和壓潰剪斷和壓潰B. 磨損磨損C.