《机械设计基础》第10章联接.ppt

第10章联接 * 十、提高螺栓联接强度的措施 影响联接强度的因素很多，如材料、结构、尺寸、工艺、螺纹牙间、载荷分布、应力幅度、机械性能，而螺栓联接的强度又主要取决于螺栓的强度。 1、改善螺纹牙间载荷分布不均状况 工作中螺栓牙抗拉伸长，螺母牙受压缩短，伸与缩的螺距变化差以紧靠支承面处第一圈为最大，应变最大，应力最大，其余各圈依次递减，旋合螺纹间的载荷分布如图所示。所以采用圈数过多的加厚螺母，并不能提高联接的强度。 办法：降低刚性，易变形、增加协调性，以缓和矛盾 a) 悬置螺母 b) 环槽螺母 c)内斜螺母 d)环槽内斜 2、降低螺栓应力幅 1）降低螺栓刚性 抗疲劳强度得到提高，可用竖心杆、细长杆、柔性螺栓联接 2）增大凸缘刚性 提高了螺栓联接疲劳强度，采用高硬度垫片或直接拧在铸铁 3）同时使用Cb↓,Cm↑同时适当增加F0 提高被联接件刚性Cm 降低螺栓刚性Cb , 同时F0 2 F0 2 ——理想方法 3、减小应力集中的影响 1）加大过渡处圆角( 左图) 2）改用退刀槽 3）卸载槽 (中图) 4）卸载过渡结构（右图） 4、采用合理的制造工艺 松连接 紧连接 键连接 平键 半圆键 斜键 切向键 键都是标准件，其尺寸和键槽尺寸都有国家标准。 10.2 键连接和花键联接 键和花键连接是最常用的轴毂连接方式，属于可拆连接。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。 一、键连接的类型 键连接1 1．平键连接 平键的两侧面是工作面，上表面与轮毂上的键槽底面之间留有间隙。靠键与键槽侧面的相互挤压来传递转矩。 特点：结构简单，装拆方便，对中性好。 平键 普通平键： 导向平键 滑键 用于静连接，应用极为广泛。 用于动连接。 普通平键结构 单圆头(C型) 圆头(A型) 方头(B型) 用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。 用盘铣刀加工，轴的应力集中小。 用于轴端 普通平键应用最广。 A型 B型 C型 盘铣刀 导向平键 零件可以在轴上移动，构成动联接。 结构特点：长度较长，需用螺钉固定。 为便于装拆，制有起键螺孔。 起键螺孔 固定螺钉 起键螺孔 固定螺钉 表10-9 普通平键和键槽尺寸（GB1095-79、GB1096-79） A型 B型 C型 b h R=b/2 C× 45?或r1 L L L b h b t d-t b t1 d+t1 标记实例： 圆头普通平键(A型): 键16×100 GB1096-79 方头普通平键(B型): 键B16×100 GB1096-79 单圆头普通平键(C型) : 键C16×100 GB1096-79 d 2. 半圆键联接 优点：定心好，装配方便。 因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。 缺点：对轴的削弱较大，只适 用于轻载联接。 特别适用于锥形轴端的联接。 工作面 3. 楔键联接和切向键联接 结构特点：键的上表面有1:100的斜度， 轮毂槽的底面也有1:100的斜度。 缺点：定心精度不高。 应用：只能应用于定心精度不高，载荷 平稳和低速的联接。 安装时用力打入 工作面 d d 类型：普通楔键、钩头楔键。 钩头是用来拆卸用的 斜度1：100 120? ~130? 在重型机械中常采用切向键----一对楔键组成。 装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩时，需要两对切向键分布成120~130 ? 。 窄面 工作面 二、平键联接的选择和计算 1．键的尺寸选择 　平键的截面尺寸 b×h： 根据轴径 d 由标准中查得； 键长 L：应略短于轮毂的宽度，并符合标准中规定的尺寸系列。 导向平键的长度根据轮毂宽度及滑动距离确定。 键连接 普通平键连接（静连接）工作时的主要失效形式为组成连接的键、轴和轮毂中强度较弱材料表面的压溃，极个别情况下也会出现键被剪断的现象。通常只须按工作面上的挤压强度进行计算。 2．平键连接的强度校核 键被剪断 导向平键连接和滑键连接（动连接）的主要失效形式为工作面的过度磨损。通常只进行耐磨性计算。 静连接的挤压强度条件为: 动连接的耐磨性计算条件为： 式中： ； l：为键的接触长度。 圆头平键： 平头平键： 单圆头平键： [sp]、[p]：为许用应力和许用压强。 注：当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180o布置。考虑到两个键的载荷分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。 三、花键连接 花键连接由具有纵向键齿的外花键（花键轴）和内花键（花键孔）组成。键齿侧面是工作