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文檔簡(jiǎn)介
鍵聯(lián)接鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件,通常用于聯(lián)接軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件與擺動(dòng)零件,起周向固定零件的作用以傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或扭矩,而導(dǎo)鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動(dòng)的導(dǎo)向裝置。
一、鍵聯(lián)接的類型與構(gòu)造
主要類型:平鍵切向鍵半圓鍵楔鍵1:100本章主要任務(wù):合理確定鍵的類型尺寸(寬度b×高度h×長(zhǎng)度l)1、平鍵
1)普通平鍵用于靜聯(lián)接,即軸與輪轂間無(wú)相對(duì)軸向移動(dòng)構(gòu)造:兩側(cè)面為工作面,靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳遞扭矩;軸上的槽用盤銑刀或指狀銑刀加工;輪轂槽用拉刀或插刀加工。圓頭—
A型(常用)鍵頂上面與轂不接觸有間隙方頭—
B型常用螺釘固定半圓頭—C型用于軸端與輪轂聯(lián)接
2)薄型平鍵——鍵高約為普通平鍵的60%~70%:圓頭、方頭、單圓頭用于薄臂結(jié)構(gòu)、空心軸等徑向尺寸受限制的聯(lián)接3)導(dǎo)向平鍵與滑鍵——用于動(dòng)聯(lián)接,即軸與輪轂之間有相對(duì)軸向移動(dòng)的聯(lián)接
特點(diǎn):裝拆方便,對(duì)零件對(duì)中性無(wú)影響,容易制造,作用可靠,多用于高精度聯(lián)接。但只能圓周固定,不能承受軸向力導(dǎo)向鍵——鍵不動(dòng),輪轂軸向移動(dòng)主要用于軸上零件軸向滑動(dòng)距離不大的場(chǎng)合?滑鍵——鍵隨輪轂移動(dòng)
滑鍵固定在輪轂上,與輪轂在軸的鍵槽上滑動(dòng),主要用于軸向滑動(dòng)距離大的場(chǎng)合2、半圓鍵
軸槽用與半圓鍵形狀相同的銑刀加工,鍵能在槽中繞幾何中心擺動(dòng),鍵的側(cè)面為工作面,工作時(shí)靠其側(cè)面的擠壓來(lái)傳遞扭矩。特點(diǎn):工藝性好,裝配方便,適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接缺點(diǎn):軸槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。只適宜輕載聯(lián)接。
3、楔鍵聯(lián)接
普通楔鍵:上、下面為工作表面,有1:100斜度(側(cè)面有間隙),工作時(shí)打緊,靠上下面摩擦傳遞扭矩,并可傳遞小部分單向軸向力
特點(diǎn):適用于低速輕載;精度要求不高;對(duì)中性較差;力有偏心;低速等場(chǎng)合。變載下易松動(dòng)。鉤頭只用于軸端聯(lián)接,如在中間用鍵槽應(yīng)比鍵長(zhǎng)2倍才能裝入。且要罩安全罩
兩個(gè)斜度為1:100的楔鍵聯(lián)接,上、下兩面為工作面(打入)布置在圓周的切向工作原理:靠工作面與軸及輪轂相擠壓來(lái)傳遞扭矩,只能傳遞單一方向的轉(zhuǎn)矩,傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)用兩個(gè)互成120°~130°的鍵4、切向鍵特點(diǎn):用于載荷很大,對(duì)中要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合。由于對(duì)軸的削弱很大,常用于直徑大于100mm的軸。二、鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核
失效形式:壓潰(靜聯(lián)接—鍵、軸、轂中弱者)磨損(動(dòng)聯(lián)接)鍵的剪斷(較少)1、平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核
a)擠壓強(qiáng)度條件為:
N———擠壓力(N),T——扭矩(Nmm)k——工作高度k=h/2
d——軸徑(mm)l——工作長(zhǎng)度A
型鍵:l=L-b
B
型鍵:l=L
C
型鍵:l=L-b/2
L——公稱長(zhǎng)度允許傳遞的扭矩:
鍵的最小長(zhǎng)度:
b)剪切強(qiáng)度條件
允許傳遞的扭矩:
鍵的最小長(zhǎng)度:
強(qiáng)度不夠時(shí),措施:1)雙鍵,180°布置(按1.5個(gè)鍵計(jì)算)三鍵120°布置2)增大軸徑d↑3)增長(zhǎng)L↑,但輪轂長(zhǎng)↑受力不利4)改用花鍵2、半圓鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核
教材108頁(yè)例題dbhC或rLtt1
半徑r
鍵的尺寸鍵槽軸的直徑自6~8226~201.21〉8~10330.16~0.256~361.81.40.08~0.16
〉10~12448~452.51.8〉12~175510~563.02.3〉17~22660.25~0.414~703.52.80.16~0.25〉22~308718~904.03.3〉30~3810822~1105.03.3〉38~4412828~1405.03.3〉44~501490.4~0.636~1605.53.80.25~0.4〉50~58161045~1806.5
4.3〉58~65181150~2007.04.4〉65~75201256~2207.54.9〉75~85221463~2509.05.40.6~0.80.4~0.6標(biāo)記實(shí)例:圓頭普通平鍵(A型):鍵16×100GB/T10096-2003
方頭普通平鍵(B型):
鍵B16×100GB/T10096-2003單圓頭普通平鍵(C型):
鍵C16×100GB/T10096-2003花鍵聯(lián)接是由多個(gè)鍵齒與鍵槽在軸和輪轂孔的周向均布而成花鍵齒側(cè)面為工作面——適用于動(dòng)、靜聯(lián)接
三、花鍵聯(lián)接1)齒較多、工作面積大、承載能力較高2)鍵均勻分布,各鍵齒受力較均勻(一)類型、特點(diǎn)和應(yīng)用
1、特點(diǎn):3)齒槽淺、齒根應(yīng)力集中小,對(duì)軸的強(qiáng)度削弱減少4)軸上零件對(duì)中性好5)導(dǎo)向性較好6)加工需專用設(shè)備、制造成本高2、花鍵類型
按齒形分:
①矩形花鍵
矩形花鍵聯(lián)接按新標(biāo)準(zhǔn)為內(nèi)徑定心,定心精度高,定心穩(wěn)定性好,配合面均要研磨,磨削消除熱處理后變形,應(yīng)用廣泛②漸開線花鍵定心方式為齒形定心,當(dāng)齒受載時(shí),齒上的徑向力能自動(dòng)定心,有利于各齒均載,應(yīng)用廣泛,優(yōu)先采用
③三角形花鍵——齒數(shù)較多,齒較小,對(duì)軸強(qiáng)度削弱小。適于輕載、直徑較小時(shí)及軸與薄壁零件的聯(lián)接,應(yīng)用較少
設(shè)計(jì):選花鍵類型→按軸徑定花鍵尺寸→驗(yàn)算聯(lián)接強(qiáng)度
(二)花鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)計(jì)算
失效形式:①鍵齒的壓潰(靜聯(lián)接)②磨損(動(dòng)聯(lián)接)③齒根剪斷設(shè):工作載荷沿鍵的工作長(zhǎng)度l均勻分布。且各齒面上壓力的合力N作用在平均半徑dm處,如圖
擠壓強(qiáng)度條件:
動(dòng)聯(lián)接(耐磨性條件):
T——傳遞扭矩(N.m)Z——花鍵齒數(shù)
l——鍵齒工作長(zhǎng)度(mm)dm——花鍵的平均直徑ψ——載荷分布不均系數(shù)h——鍵齒側(cè)面工作高度(mm)
用軸與轂的聯(lián)接不用鍵或花鍵時(shí),統(tǒng)稱無(wú)鍵聯(lián)接
(一)型面聯(lián)接
四、無(wú)鍵聯(lián)接
軸和轂孔有柱形和圓錐形等。特點(diǎn):沒(méi)有應(yīng)力集中源,對(duì)中性好,承載能力強(qiáng),裝拆方便,但加工不方便,需用專用設(shè)備,應(yīng)用較少。另外成形面還有方形、六邊形及切邊圓形等,但對(duì)中性較差。
(二)脹緊聯(lián)接
如圖為彈性環(huán)聯(lián)接—利用錐面貼合并擠緊在軸轂之間用摩擦力傳遞扭矩,有過(guò)載保護(hù)作用。特點(diǎn):可傳遞較大扭矩和軸向力,無(wú)應(yīng)力集中,對(duì)中性好,但加工要求較高,應(yīng)用受限制。
彈性環(huán)的材料為高碳鋼或高碳合金鋼(65,70,55Cr2、60Cr2)并經(jīng)熱處理。錐角一般為12.5~17°,要求內(nèi)、外環(huán)錐面配合良好。定位銷——主要用于零件間位置定位,常用作組合加工和裝配時(shí)的主要輔助零件。五、銷聯(lián)接圓柱銷—不能多次裝拆(否則定位精度下降)圓錐銷—1:50錐度,可自鎖,定位精度較高,允許多次裝拆,且便于拆卸特殊型式銷—帶螺紋錐銷,開尾錐銷,彈性銷,開口銷,槽銷和開口銷等多種形式
聯(lián)接銷——主要用于零件間的聯(lián)接或鎖定,可傳遞不大的載荷
安全銷——主要用于安全保護(hù)裝置中的過(guò)載剪斷元件(一)過(guò)盈聯(lián)接的類型與應(yīng)用
利用兩個(gè)被聯(lián)接件本身的過(guò)盈配合來(lái)實(shí)現(xiàn),一為包容件,另一為被包容件
六、過(guò)盈聯(lián)接無(wú)輔助件:用于軸與輪轂聯(lián)接,輪圈與輪芯的聯(lián)接及滾動(dòng)軸承與軸及座孔的聯(lián)接有輔助件:借助于扣
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