课 时 授 课 计 划
第四十四次课
【教学课题】 第五章 表面粗糙度
【教学目的】:Ra 的定义及参数值的选择,掌握相关要求的基本定义和使用
【教学重点及处理方法】: Ra 的定义及参数值的选择
处理方法:详细讲解
【教学难点及处理方法】: 参数值的选择
处理方法: 结合例题分析讲解
【教学方法】: 讲授法
【教具】:
【时间分配】: 引入新课 5min
新课 80 min
小结、作业 5min
第44次课
【提示启发 引出新课】
轴-毂联接是指轴与轮状零件的轮毂之间的联接,其作用是实现轴向固定或轴向导向移动。常用的有键联接,花键联接和过盈配合。
【新课内容】
§9-6 键联接
一、 键联接的类型和应用
键联接是一种应用很广泛的可拆联接,主要用于轴与轴上零件的周向相对固定,以传递运动或转矩。
键联接的主要类型有:平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接。
平键联接和半圆键联接为松键联接,楔键联接和切向键联接为紧键联接。
1、平键联接
1)普通平键
按端部形状分为A型(圆头)、B型(方头)、C型(单圆头)
用于静联接,也适用于高精度、高速或冲击、变载情况下的静联接。
工作面 A型(圆头) B型(方头) C型(单圆头)
2)导键联接
按端部形状分为A型(圆头)、B型(方头)
用于动联接,用螺钉固定在轴槽中,键与毂槽间隙配合,轴上带毂零件能沿导键作轴上滑移。适用轴上移动距离不大的场合。
导键联接
滑键联接
3)滑键联接
用于动联接,滑键固定在轮毂上,带毂零件带着键作轴上移动。
适用轴上移动距离较大的场合。
2、半圆键联接
键两侧面为工作面;
能在轴槽中摆动,以适应毂槽底面的倾斜;
用于静联接;
定心性好,装配方便;
键槽较深,对轴的强度削弱较大;
适用轻载和锥形轴端。
3、楔键联接
分为普通楔键和钩头楔键两种。
键上下两面为工作面;
键面和轮毂底面各有1:100的斜度,靠摩擦力传递扭矩;
轴向固定零件或承受单向轴向力;
定心性差,易松动;
适用载荷平稳和低速的场合。
4、切向键联接
由一对具有1:100的斜度的楔键组成;
键上下两个相互平行的窄面为工作面;
靠上下两面和轴毂之间的挤压力传递扭矩;
只能传递一个方向的扭矩,若传递双向扭矩,须用两对切向键,键槽互隔120°布置;
承载大,对中性差,对轴削弱较大;
适用对中要求不严,载荷大,轴径大的场合。
二、平键联接的选择和强度计算?
1.键的类型选择?
选择键的类型主要应考虑以下因素:
传递转矩大小;对中性要求;
轮毂是否需要作轴向移动及滑移距离大小;
键在轴的中部或端部等。?
2.键的尺寸选择?
平键的主要尺寸为键宽b 、键高h 和键长L 。
设计时,根据轴的直径d 从表所列标准中选择平键的宽度b 和高度h ;
键的长度L 略小于轮毂的长度(一般比轮毂长度短5~10 ),并符合标准中规定的长度系列。?
3.平键的强度校核?
平键工作时的受力情况如图所示,键受到剪切和挤压作用。
实践证明,其主要失效形式是键、轴和轮毂中强度较弱的工作表面被压溃(对静联接)或磨损(对动联接)。因此,一般只需校核挤压强度(对静联接)或压强(对动联接)。
设载荷沿键长均匀分布,则静联接的挤压强度条件为
式中, T为传递的转矩(mm); d为轴的直径(mm); b为键的宽度(mm); h为键的高度(mm); l为键的有效工作长度(mm), A型键l=L-b , B型键l=L , 型键l=L-b/2 ;[?jy] 、 [p]分别为联接中最薄弱材料的许用挤压应力和许用压强(MPa )
经校核若联接强度不够,可采取以下措施:?
①适当增加轮毂和键的长度,但键长不宜大于2.5d
②用两个键相隔1800布置,考虑到载荷分布的不均匀性,只能按1.5个键作强度计算
二、花键联接
如果使用一个平键,不能满足轴所传递的扭矩的要求时,可在同一轴毂联接处均匀布置两个或三个平键。而且由于载荷分布不均的影响,在同一轴毂联接处均匀布置2(3)个平键时,只相当于1.5(2)个平键所能传递的扭矩。显然,键槽愈多,对轴的削弱就愈大。如果把键和轴作成一体就可以避免上述缺点。多个键与轴作成一体就形成了花键。
三、销联接
销的主要用途是固定零件间的相互位置,并可传递不大的转矩,也可作为安全装置中的过载剪断元件。
按销的形状不同,可分为圆柱销和圆锥销
圆柱销利用过盈配合固定,多次拆卸会降低定位精度和可靠性。
圆锥销常用的锥度为1:50,装配方便,定位精度高,多次拆卸不会影响定位精度。
【小结】: 键联接的工作原理和计算
【作业】:1
【后记】: