武汉理工大学机械设计课件第10、12章.ppt

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1、第十章键联接和销联接设计第十章键联接掌握平键联接类型、结构、特点、应用和尺寸的选择方法，了解平键的强度计算。键联接是一种将轴和轴上转动零件联接起来的可拆联接，主要用于轴和轮毂间的周向固定并传递转矩。有些类型的键还能实现轴向固定或轴向动联接。松联接：平键联接和半圆键联接。键联接紧联接：楔键联接和切向键联接。花键联接键联接一、平键联接平键联接按用途分为三类：普通平键、导向平键、滑键。键的上表面和轮毂槽底之间有间隙，是靠两侧面传递转矩，两侧面是工作面。且有结构简单、装拆方便、加工容易，对中良好，应用广泛，但不能实现轴向固定的特点。（1）普通平

2、键用于静联接，即轴与轮毂间无相对滑动。按端部形状不同分为A型（圆头）、B型（方头）、C型（半圆头）三种。（2）导向平键用于动联接。即轴和轮毂之间可以轴向相对移动。导键是一种很长的平键（图10-2），用螺钉固定在轴槽中，轴上零件能沿键作轴向滑移，为装拆方便，制有起键螺钉。键联接l——键的工作长度。A型l=L-bC型l=L–b/2强度不够,可用两个普通平键相隔180°布置（为使轴与轮毂对中良好），强度计算按1.5个键计算（由于载荷分布不均）。键联接（3）平键联接的选择与校核计算1）平键联接的选择直接从手册中选a.按轴径选键的截面尺寸bh

3、b.按轮毂长度B选键长，使L=B-（5~10）mm，并按标准系列2）平键联接的校核计算a.失效形式压溃、剪断、过度磨损b.校核计算一般校核挤压强度或限制压强键联接两侧面为工作面，对中良好，用于静联接。轴槽用尺寸与半圆键直径相同的盘形铣刀铣出，因此半圆键能在槽中摆动，尤其适用锥形轴与轮毂的联接，但轴槽较深，对轴的强度削弱大，只用于轻载。二、半圆键键联接楔键的上、下表面为工作面，靠挤压产生的摩擦力传递转矩，能承受一定的单向的轴向载荷。但由于楔键打入时，使轴和轮毂产生偏心，故用于定心精度不高，载荷平稳和低速场合。三、楔键花键联接规格用N×d

4、×D×B分别表示键数，小径、大径、键齿宽。根据键数和尺寸不同分轻、中、重系列，重系列的键数多，适用于重载。一般以小径定心。1、矩形花键四、花键联接当传递载荷较大且对心精度要求高时，可用花键联接。花键联接的导向性好，对轴的削弱较小，但需专用设备加工，成本高。花键按齿形不同，分为矩形、渐开线花键等，都是两侧面为工作面。花键联接2、渐开线花键用加工齿轮的加工方法加工。工艺性好；键根部强度大，应力集中小，负载能力大；但加工花键孔的拉刀制造成本高，尺寸小时受到限制；故用于载荷大，定心精度高和轴径大的场合。3、强度计算主要失效：齿面压溃（静联接）

5、或磨损（动联接）。计算公式见表10-2本章英语单词键联接keyjoint平键flatkey(straightkey)普通平键generalflatkey键槽keyway(keyseat)(keyslot)(keygroove)导键featherkey滑键slidingkey半圆键woodruffkey斜键taperkey楔键wedgekey切向键tangentkey花键spline矩形花键parallel-sidedspline渐开线花键involutesspline本章小结内容归纳本章小结重点学习内容1.掌握键联接及花键联接的类型、结

6、构、特点和应用。2.掌握键联接的类型和尺寸的选择方法，并能对平键和花键联接进行强度计算。第十二章轴的设计第十二章轴的设计本章重点掌握轴的强度计算和结构设计方法。轴是机械中最重要的零件之一，它的主要功用是支承回转的机械零件（如齿轮、带轮等），并传递运动和动力。一、轴的分类根据轴的承载情况，轴可分为心轴、传动轴、转轴。1、心轴只承受弯矩不传递转矩的轴。心轴转动心轴（图12-3铁路车辆的轴）固定心轴（图12-4自行车的前轴）2、传动轴主要传递转矩，不承受或承受很小弯矩的轴。（图12-2汽车传动轴）§12-1概述概述3、转轴既承受弯矩又传递转

7、矩的轴。（图12-1齿轮减速器中的轴）转轴是机械中最常见的轴，应用最广，本章主要讨论转轴的设计。心轴和传动轴可视为转轴的特例。二、轴的材料轴是重要零件，工作时产生应力多为变应力，一般选用机械性能较好的材料。主要考虑强度、刚度、较小的应力集中敏感性、良好的加工性能。1）受力较小或不重要的轴：Q235，Q275等普通碳素钢2）受力较大用35，45，50等优质碳钢3）对强度、耐磨性要求高选合金钢40cr20cr等4）铸铁，价格便宜、对应力集中敏感性低、吸振、易于得到复杂的形状直轴、曲轴，钢丝软轴。三、轴设计的主要问题和设计特点概述1.设计

8、要求1）足够强度（静强度、疲劳强度）在正常工作时不发生断裂。2）足够刚度限制变形量（一般刚度够强度也够）如机床主轴、电机转子轴。3）振动稳定性要求高速轴除强度、刚度要求外，要考虑。4）结构合理2.设计特点轴