軸和鍵聯(lián)接的基本知識

1、軸及鍵聯(lián)接基本知識傳動零件必須被支承起來才能進行工作，支承傳動件的零件稱為軸。軸本身又必須被支承起來，軸上被支承的部分稱為軸頸，支承軸頸的支座稱為軸承。軸與零件之間的聯(lián)接稱為鍵聯(lián)接。 1 概述    軸是組成機器的重要零件之一，軸的主要功用是支承旋轉零件、傳遞轉矩和運動。一、軸的分類（心軸、傳動軸、轉軸）1.心軸： 用來支承轉動零件，只承受彎矩而不傳遞轉矩。例：自行車的前輪軸（固定心軸）、鐵路機車輪軸（旋轉心軸）。 自行車的前輪軸鐵路機車的輪軸2.傳動軸：主要用于傳遞轉矩而不承受彎矩，或所承受的彎矩很小的軸。 例：汽車中聯(lián)接變速箱與后橋之間的軸。3.轉軸

2、：機器中最常見的軸，通常簡稱為軸。工作時既承受彎矩又承受轉矩。 減速器軸根據(jù)軸線的形狀的不同，軸又可分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軸。曲軸撓性鋼絲軸2 軸的結構設計 拆裝軸上各段的名稱    軸的結構和形狀取決于下面幾個因素：（1）軸的毛坯種類：（2）軸上作用力的大小及其分布情況；（3）軸上零件的位置、配合性質(zhì)及其聯(lián)接固定的方法；（4）軸承的類型、尺寸和位置；（5）軸的加工方法、裝配方法以及其他特殊要求。2.1 零件在軸上的固定1.周向固定（鍵、花鍵、銷和過盈配合等）2.軸向固定（軸肩、軸環(huán)、螺母、套筒及軸端擋圈定位等）軸肩定位 圓螺母定位 彈性擋圈固定 止動墊圈固定

3、緊定螺釘固定 軸端壓板2.2 軸的加工和裝配工藝性3 軸的材料及選擇軸的材料種類很多，選擇時應主要考慮如下因素：1.軸的強度、剛度及耐磨性要求；2.軸的熱處理方法及機加工工藝性的要求；3.軸的材料來源和經(jīng)濟性等。軸的常用材料是碳鋼和合金鋼。碳鋼比合金鋼價格低廉，對應力集中的敏感性低，可通過熱處理改善其綜合性能，加工工藝性好，故應用最廣，一般用途的軸，多用含碳量為0.250.5%的中碳鋼。尤其是45號鋼，對于不重要或受力較小的軸也可用Q235A等普通碳素鋼。合金鋼具有比碳鋼更好的機械性能和淬火性能，但對應力集中比較敏感，且價格較貴，多用于對強度和耐磨性有特殊要求的軸。如20Cr、20CrMnTi

4、等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳處理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等合金鋼，有良好的高溫機械性能，常用于在高溫、高速和重載條件下工作的軸。值得注意的是：由于常溫下合金鋼與碳素鋼的彈性模量相差不多，因此當其他條件相同時，如想通過選用合金鋼來提高軸的剛度是難以實現(xiàn)的。低碳鋼和低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火，可提高其耐磨性，常用于韌性要求較高或轉速較高的軸。球墨鑄鐵和高強度鑄鐵因其具有良好的工藝性，不需要鍛壓設備，吸振性好，對應力集中的敏感性低，近年來被廣泛應用于制造結構形狀復雜的曲軸等。只是鑄件質(zhì)量難于控制。軸的毛坯多用軋制的圓鋼或鍛鋼。鍛鋼內(nèi)部組織均勻，強度較好，因此，重要的大尺寸的軸，常用鍛造毛坯

5、。軸的常用材料機械性能見表。5 軸的計算例1 圖示為一電動機通過一級直齒圓柱齒輪減速器帶動帶傳動的簡圖。已知電動機功率為30KW,轉速n=970r/min,減速器效率為p=0.92，傳動比i=4,單向傳動。試求輸出軸的轉速與輸出功率。單級齒輪減速器簡圖解：        n2=n1/i=970/4=242.5r/min        P2=0.92*P1=0.92*30=27.6KW6 鍵聯(lián)接 常見的鍵聯(lián)接有鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接等。鍵聯(lián)接主要是用來實現(xiàn)軸和輪轂

6、（如齒輪、帶輪、蝸輪、凸輪等）之間的周向固定并用來傳遞運動和轉矩。鍵聯(lián)接是一種應用很廣泛的可拆聯(lián)接，主要用于軸與軸上零件的周向相對固定，以傳遞運動或轉矩。 6.1 鍵聯(lián)接 1.平鍵聯(lián)接（1）普通平鍵聯(lián)接    普通平鍵聯(lián)接是平鍵中最主要的形式。普通平鍵可分為A型、B型和C型三種。（2）導向平鍵聯(lián)接導鍵：工作原理：導鍵引導傳動零件；類型：A、B型(由螺釘固定于軸上)；應用：軸向位移較小處。（3）滑鍵聯(lián)接滑鍵：工作原理：導槽引導傳動零件和鍵； 類型：如圖13.3(由各種方式固定于輪轂上)； 應用：軸向位移較大處。2.半圓鍵聯(lián)接工作原理：靠側面受擠壓，傳遞載荷；工作面：

7、兩側面；非工作面：上下表面（起自位作用）；應用：錐形軸端與輪轂的聯(lián)接兩鍵布置成一條直線松鍵聯(lián)接的特點：優(yōu)點：制作簡易，裝拆方便，定心性好，用于高精度處缺點：不能實現(xiàn)軸上零件軸向固定。3.斜鍵聯(lián)接楔鍵鍵聯(lián)接和切向鍵(1)楔鍵工作原理：靠上下面壓緊產(chǎn)生承受載荷（聯(lián)接處 的偏壓也承受載荷）工作面：上下表面；非工作面：兩側面；結構：上面有1：100斜面，下面平行軸線；應用：兩鍵時1200布置（合力小，偏心?。?。 (2)切向鍵工作原理：擠壓力沿軸切向方向 產(chǎn)生的力矩承受載荷（也可承受不大的單向軸向力）；結構：兩鍵配合面各有1：100斜度，成對組裝，組合后上下表面為工作面；應用：只承受單向轉矩；正反轉矩都承受，相隔 布置兩對切向鍵。斜鍵聯(lián)接的特點：優(yōu)點：簡單、方便；缺點：定心精度低，在沖擊、振動、變載下易松動。6.2 花鍵聯(lián)接     如果使用一個平鍵，不能滿足軸所傳遞的扭矩的要求時，可在同一鍵聯(lián)接處均勻布置兩個