机械设计ch轴毂连接

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1、第2章轴毂连接计划学时：2h制作人：向敬忠基本要求及重点、难点2.1键连接和花键连接2.2销连接2.3其他连接重点、难点：1）掌握键联接的类型及应用。2）掌握平键键联接的强度计算。3）掌握花键联接类型及应用。4）掌握销联接类型、特点、应用。作业:基本要求:1）掌握键联接的类型及应用。2）掌握平键键联接的强度计算。3）了解花键联接类型及应用。4）了解花键联接的强度计算。5）掌握销联接类型、特点、应用。6）了解过盈联接及型面联接。2.1键连接和花键连接键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。功

2、用2.1.1键连接的类型键是标准件，分为平键、半圆键、楔键和切向键等。1．平键连接平键：普通平键和导向平键。定心性较好、装拆方便。普通平键分为圆头(A型)、方头（B型）或单圆头(C型)，圆头键在轴槽中固定性好，但轴上键槽端部的应力集中较大。方头键的应力集中较小。单圆头键常用于轴端。普通平键应用最广。轴上键槽的加工导向平键导向平键连接能实现轴上零件的轴向移动，构成动连接。滑动平键滑动平键连接能实现轴上零件的轴向移动，构成动连接。2．半圆键连接半圆键连接具有良好的定心性能。半圆键能在轴槽中摆动以适应毂槽底面，装配方便。但键槽对轴的强度削弱较大，适用于轻载

3、连接。锥形轴端采用半圆键连接在工艺上较为方便。3．楔键连接楔键的上下面是工作面，产生很大的预紧力Fn。工作时主要靠接触面上的摩擦力fFn传递转矩T,并能承受单方向的轴向力。楔键仅适用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的连接。4．切向键连接在重型机械中常采用切向键连接。键的工作面为窄面，其上的工作压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。当双向传递转矩时，可用两对切向键并分布成120°～130°。键连接的设计过程2.1.2平键连接的强度计算键的材料：采用强度极限不低于600MPa的碳素钢，常用45钢，20钢或Q235钢。主要失效形式：工作面的压溃和磨损

4、（对于动连接）。除非严重过载，才有可能出现沿a-a面的剪断。式中：T为转矩，Nmm；d为轴径、h为键的高度、l为键的工作长度，mm；[p]为许用挤压应力、[p]为许用压强，MPa。键连接的许用挤压应力许用压强MPa许用值轮毂材料载荷性质静载荷轻微冲击冲击钢125~150100~12060~90铸铁70~8050~6030~45钢504030若强度不够时，可采用两个键按180º布置。在强度校核中可按1.5个键计算。挤压强度条件：动连接计算依据：2.1.3花键连接花键连接——轴和轮毂孔周向均布的多个键齿构成的连接。组成：外花键，内花键。特点：花键连接比

5、平键连接的承载能力高，对轴的削弱程度小（齿浅、应力集中小），定心好和导向性能好。它适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的连接。分类：1）矩形花键——小径定心，定心精度高、稳定性好；2）渐开线花键——靠齿形自动定心，强度高。矩形花键键的两侧面为平面，形状较为简单，加工方便。花键通常要进行热处理，表面硬度应高于40HRC。矩形花键联接的定心方式为小径定心，即外花键和内花键的小径为配合面，由于制造时轴和毂上的接合面都要经过磨削，因此能消除热处理引起的变形，具有定心精度高、定心稳定性好、应力集中较小、承载能力较大的特点，故应用广泛。在标准中根据键的齿数和齿

6、高的不同，矩形花键的齿形尺寸分为轻、中两个系列。轻系列的承载能力较小，一般用于轻载联接或静联接；中系列用于中等载荷的联接。渐开线花键渐开线花键的齿廓为渐开线与渐开线齿轮相比主要有三点不同：1)压力角不同，渐开线花键分度圆压力角有30°和45°两种；2)键齿较短、齿根较宽，两种压力角对应的齿顶高系数分别为0.5和0.4；3)不产生根切的最小齿数较少，渐开线花键不产生根切的最小齿数可达4个。渐开线花键的制造工艺与齿轮制造完全相同，齿根有平齿根和圆齿根两种。为了便于加工，一般选用平齿根，但圆齿根有利于降低应力集中和减少产生淬火裂纹的可能性。特点1)工艺性较

7、好，制造精度较高；2)花键齿的根部强度高，应力集中小，故承载能力大，使用寿命长；3)定心精度高，渐开线花键的定心方式为齿形定心，当齿受载时，由于作用于齿面的压力而自动平衡定心，有利于各齿均匀承载。常用于载荷较大、尺寸也较大的联接。压力角为为45°的渐开线花键，由于齿形钝而短，与压力角为30°的渐开线花键相比，对联接件的强度削弱较少，但齿的工作面高度较小，故承载能力较低，多用于较轻载荷、较小直径的静联接，特别适用于薄壁零件的轴毂联接。滚珠花键滚珠花键联接分为凸型滚珠花键和凹型滚珠花键两种。1）凸型滚珠花键联接在花键轴外圈，有以120°等分排列的三条凸肩

8、突起部分，配有6条负荷钢球列，将三条凸肩突起部分左右夹住，以传递运动和动力。花键轴被精密研磨加工成近似钢球直