机械设计13轴与轴毂连接.ppt

键为标准件, 其主要尺寸(宽度b×高h)、轴上及轮毂上槽深t1、t2均根据轴直径d由标准中选取。键长度L按轴的结构设计确定，键长度小于轮毂长度5~10 mm, 键长不宜超过(1.6~1.8)d, 并应符合标准规定的长度系列。 平键连接受力情况如图所示。平键连接的失效形式有: 对普通平键联结(静联结)而言, 失效形式为工作面的压溃；对导向平键和滑键连接(动连接)而言, 其失效形式为工作面过度磨损。 （1） 普通平键 1.平键连接 工作面：两侧面 分类 普通平键 导键 滑键 用于静连接，按端部形状不同可分为A型、B型和C型。 （一）键联接 （2）导键和滑键 导键和滑键都用于动联接，即轴与轮毂间有相对轴向移动的联接。 （2）导键和滑键 （2）导键和滑键 1)导键 适用于轴向移动距离不大的场合，如机床变速箱中的滑移齿轮。 2)滑键 用于轴上零件在轴上移动距离较大的场合，以免使用长导键。 平键联结的选择和计算 1. 平键的选择 2. 键的强度计算 因此, 对于平键联结通常只须进行挤压强度或耐磨性能计算, 在重要场合下才进行键的抗剪强度计算。 静连接挤压强度条件为： 动连接工作压强计算为： －键的工作长度（㎜），圆头平键 ；方头平键 ；单圆头平键 －键联接中挤压强度最低的零件的许用挤压应力，查表13.6 表13.6 键连接的许用应力［σp］和压强［p］ 2.半圆键 工作面：两侧面 应用：锥形轴端与轮毂的连接，但其轴上的键槽过深, 对轴的削弱较大, 适用于轻载联结。 3.楔键连接和切向键连接 (1)楔键 工作面：上下表面 应用：用于对中要求不高载荷平稳、低速的场合。 常见的楔键有普通楔键和钩头楔键两种。 (2)切向键 结构：两键配合面各有1：100斜度，成对组装，组合后上下表面为工作面。 应用：只承受单向转矩；若承受双向转矩，则应相隔 　　　　布置两对切向键。 * 概述 轴的结构设计 轴的强度计算 轴的材料及选择 轴的设计 轴毂联接 项目十一 轴和轴毂连接 （一）教学要求 1、了解轴的分类 2、掌握轴结构设计 3、掌握轴的强度计算方法 4、了解轴的疲劳强度计算和振动 5、掌握平键、花键联接设计计算方法 6、了解其它联接的类型与特点 （二）教学的重点与难点 1、轴的结构设计 2、弯扭合成法计算轴的强度 3、平键、花键联接强度计算 一、概述 轴是组成机器的重要零件之一，轴的主要功用是支承旋转零件、传递转矩和运动。 （一）轴的功用 （二）轴的分类 （1）按承受载荷不同分 转轴 心轴 传动轴 传动零件必须被支承起来以后才能进行工作，支承传动件的零件称为轴；轴与轴毂之间的连接称为轴毂连接。 转轴：工作时既承受弯矩又承受转矩的轴。机器中最常见的轴，通常简称为轴。（动画展示） 例：减速器中的轴 心轴： 用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩。又可分为固定心轴和转动心轴。 例： 自行车的前轮轴（固定心轴），图b。 列车车轴（转动心轴），图a。 传动轴：主要用于传递转矩而不承受弯矩，或所承受的弯矩很小的轴。 例：汽车中联接变速箱与后桥之间的传动轴。 例：减速器中的轴（直轴） （2）按轴线形状的不同分 直轴 曲轴 挠性钢丝轴 光轴 阶梯轴 例：曲轴 例：挠性钢丝轴 轴颈 轴头 轴身 圆柱齿轮减速器中的从动轴 二、轴的结构设计 轴的结构设计就是确定轴的外形和全部结构尺寸。 轴的结构设计应满足以下条件： 轴和装在轴上的零件要有准确而可靠的工作位置（定位和固定要求）； 轴要便于加工，有良好的加工和装配工艺性，轴上的零件应便于装拆和调整（工艺性要求）； 轴上零件布置合理, 受力合理, 利于提高强度和刚度（强度和刚度要求）； 阶梯轴 轴头 轴颈 轴身 ：轴上与旋转零件配合的轴段 ：轴上与轴承配合的轴段 ：轴上连接轴头与轴颈的非配合部分 （一）轴的强度、刚度 1.使轴的形状接近于等强度条件，以充分利用材料的承载能力。对于只受转矩的传动轴，常制成光轴的形状；对于受交变弯曲载荷的轴一般制成阶梯轴。 轴的强度与工作应力的大小和性质有关，在进行轴的结构设计时应注意以下几点： 2.尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力集中，提高轴的疲劳强度。 结构设计方面，轴截面尺寸突变处会造成应力集中，所以对阶梯轴相邻轴段直径不宜相差太大，在轴径变化处的过渡圆角半径不宜过小。尽量避免在轴上开横孔、凹槽和加工螺纹。在重要结构中可采用凹切圆角、过渡肩环，以增加轴肩处过渡圆角半径和减小应力集中。为减小轮毂的轴压配合引起的应力集中，可开减载槽。 制造工艺方面，提高轴的表面质量，降低表面粗糙度，对轴表面采