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第四章键联结及螺纹联结.ppt

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,,2花键联结,3销联结,1键联结,第4章 键接结及螺纹联结,4.1 键、花键和销联结,4螺纹联结的强度计算,4.2 螺纹联结及联结件,3螺纹联结的预紧和防松,6螺纹联结的结构设计,2螺纹联结,1螺纹,5螺纹联结件的性能等 级及许用应力,,工程背景,轴与轴上零件的联结称为轴毂联结,其功能主要是实现轴上零件的周向固定并传递转矩,有些还能实现轴向固定或轴向滑移。轴毂联结的方式很多,最常见、应用最广泛的有键联结、花键联结、销联结等。,,第4章 键接结及螺纹联结,设计者思维,要实现轴上零件的周向定位并传递转矩可以使用哪些方法? 键的类型选择原则是什么? 键的选择标准是什么? 如何在设计时正确选用键? 键的主要失效形式是什么? 如何进行强度设计计算? 键的尺寸要如何确定?,,第4章 键接结及螺纹联结,,,简单实例,图4-1所示的是一个皮带轮与轴上键的联结。键联结的目的是实现轴上零件的周向固定并传递转矩。,图4-1 键联结,第4章 键接结及螺纹联结,,4.1键联结,键联结主要用于轴与安装在轴上的回转零件(如齿轮、带轮、链轮等)的轴毂之间的周向固定和传递转矩,是应用最多的轴毂联结方式。,键是标准件,其主要类型有平键、半圆键、楔键和切向键四种。,,第4章 键接结及螺纹联结,1 键联结的类型及应用,,,1)、工作原理:键侧挤压、键剪切传扭矩 2)、平键类型: (1)普通平键:(静联接)周向定位,1.平键联结,第4章 键接结及螺纹联结,A型圆头平键的键槽是用端面(指状)铣刀加工的,如图4-3(a)所示,键与键槽同形。,图4-3 轴上键槽,,第4章 键接结及螺纹联结,,因此,这种键在键槽中的轴向固定性好,但轴上键槽端部的应力集中较大,降低了轴的疲劳强度;并且由于键的端部侧面与轮毂上的键槽并不接触,故圆头部分不能承载,从而使键联结沿长度方向的承载能力不能充分发挥。,第4章 键接结及螺纹联结,B型方头平键的键槽是用外圆(盘形)铣刀加工的,如图4-3(b)所示,键与键槽不同形。因此,键的轴向固定性较A型差,常需用紧定螺钉辅助固定,但轴上键槽端部的圆角大,应力集中较小。,图4-3 轴上键槽,,第4章 键接结及螺纹联结,C型单圆头平键的键槽也是用端面(指状)铣刀加工的。A型键应用最多,C型键只适用于轴端与轴毂零件的联结中。轮毂上的槽是用拉刀或插刀加工的。普通平键和键槽的结构尺寸及配合公差查标准GB 1095—2003和GB1096—2003。,,,第4章 键接结及螺纹联结,,薄型平键与普通平键类似,也分为A型、B型、C型三种。在宽度相同时,其高度约为普通平键的68%~70%,因而传递转矩的能力较低,常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。,第4章 键接结及螺纹联结,,普通平键联结具有结构简单、装拆方便的优点,同时由于在装配时键的顶面与轮毂键槽之间留有间隙,不影响轮毂与轴的对中,故对中性较好,因而应用广泛。但其只能实现周向固定以传递转矩,不能传送轴向力和进行轴向固定。,第4章 键接结及螺纹联结,,(3\4)导向平键与滑键:(动联接)周向定位、零件轴向滑移,导向平键: 键定轴上,滑移距离短,滑键: 键定毂上,滑移距离长,,,第4章 键接结及螺纹联结,,,,2.半圆键联结,半圆键联结如图4-6(a)所示,结构特点—是轴上键槽是用半径与键尺寸相同的外圆盘形铣刀加工的。,工作时,键的两侧面为工作面,第4章 键接结及螺纹联结,图4-6 半圆键联结,,第4章 键接结及螺纹联结,,,优点是定心性和工艺性好,装配方便,尤其适用于锥形轴与轮毂的联结,如图4-6(b)所示。,缺点是轴上键槽较深,对轴的强度削弱较大,故一般只用于轻载的静联结中。,第4章 键接结及螺纹联结,,,3.楔键联结,楔键的上、下面是工作面,键的上表面和毂槽底面均具有1∶100的斜度。,普通楔键,第4章 键接结及螺纹联结,,圆头、方头及单圆头三种形式,装配时,圆头键先放入键槽中,然后打紧轮毂,方头、单圆头和钩头楔键是先把轮毂装到位后再打入楔键,,第4章 键接结及螺纹联结,钩头楔键,工作时,靠楔键上下面与键槽的楔紧作用传递转矩。,第4章 键接结及螺纹联结,,优点—是能对轮毂起到单向轴向固定的作用或承受单向的轴向载荷,缺点—是在楔紧时破坏了轴与轮毂的对中性。,第4章 键接结及螺纹联结,,,,,4.切向键联结,切向键联结如图4-8所示。,图4-8 切向键联结,切向键由一对斜度为1∶100的楔键组成。,装配时,两个楔键分别从轮毂两端打入并楔紧。,切向键的工作面为窄面,工作压力沿轴段外圆的切线方向作用。能传递很大的转矩,,第4章 键接结及螺纹联结,,一对切向键只能传递单向转矩,当需要双向工作时,需要用两对切向键并相隔120°~130°布置,这样可避免对轴强度削弱过大,如图4-8(b)所示。,第4章 键接结及螺纹
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