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1、機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 1 機 械 原理及設(shè)計 ( ) 第六章 鍵、花鍵聯(lián)接 2021年 4月 11日 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 2 第六章 鍵、花鍵聯(lián)接 6-1 鍵聯(lián)接 6-2 花鍵聯(lián)接 6-3 其它聯(lián)接形式 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 3 軸轂聯(lián)接的分類: 軸轂聯(lián)接的功用: 對軸上零件進行周向固定,并傳遞轉(zhuǎn)矩。 1鍵聯(lián)接 2花鍵聯(lián)接 3無鍵聯(lián)接 4銷聯(lián)接 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 4 一類型 :( 有四種) 1平鍵 (靜聯(lián)接、動聯(lián)接):只起 周向定位 作用 不起 軸向定位 作用, 不能承擔(dān)軸向力 。 (2)薄型平鍵 靜聯(lián)接 (薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸、尺寸受限制處:承載能力較低)
2、(3)導(dǎo)向平鍵 動聯(lián)接 (輪轂在軸上移動) (4)滑鍵 動聯(lián)接 6-1 鍵聯(lián)接 (1)普通平鍵 靜聯(lián)接 (輪轂在軸上不移動) 圓頭 (A型 ) 方頭 (B型 ) 單圓頭 (C型 ) 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 5 工作面 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 6 (1)普通平鍵 靜聯(lián)接 圓頭 (A型 ) 方頭 (B型 ) 單圓頭 (C型 ):用于軸端 工作面 工作面為兩側(cè)面 頂面與輪轂間要有間隙 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 7 (2)薄型平鍵 靜聯(lián)接 (高度為普通平鍵的 60 70%) (薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸、尺寸受限制處:承載能力較低) 圓頭 (A型 ) 方頭 (B型 ) 單圓頭 (C型 ):用于軸
3、端 薄型平鍵的分析與普通平鍵一樣 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 8 (3)導(dǎo)向平鍵 動聯(lián)接 :零件滑移距離較小時 用螺釘固定在鍵槽中,鍵上有起鍵螺孔,輪轂沿鍵滑行 (4)滑鍵 動聯(lián)接 :零件滑移距離較大時 滑鍵固定在輪轂上,輪轂帶動滑鍵在鍵槽中滑行 工作面為兩側(cè)面,頂面與輪轂間要有間隙 工作面為兩側(cè)面,頂面與輪轂間有間隙(圖上未畫出) 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 9 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 10 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 11 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 12 2半圓鍵 靜聯(lián)接 具有自調(diào)整性,裝配工藝性好但鍵槽對軸的強度削 弱較大,用于軸端、輕載場合 工作面為兩側(cè)面 ,頂面與輪轂
4、間要有間隙 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 13 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 14 3楔鍵:普通楔鍵、鉤頭楔鍵 靜聯(lián)接 工作面為上下兩面 ,側(cè)面與鍵槽間要有間隙 能承擔(dān) 單向 軸向力 ,既起 周向定位 作用,也起 單向 軸向定位 作用 。但會引起偏心和偏斜,主要用于定心 精度要求不高和低轉(zhuǎn)速的場合。 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 15 1: 100 工作面 方頭楔鍵 鉤頭楔鍵 圓頭楔鍵 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 16 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 17 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 18 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 19 4切向鍵 靜聯(lián)接 由一對斜度為 1: 100的楔鍵組成,其 工作面
5、是由一 對楔鍵沿斜面拼合后相互平行的兩個窄面。 單個時只 能傳遞單向轉(zhuǎn)矩,傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時必須用方向相反的 雙鍵且夾角為 120 。一般用于直徑大于 100cm的 軸上,如大型帶輪、飛輪 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 20 工作面 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 21 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 22 d L L 二鍵聯(lián)接的設(shè)計 1類型選擇: 根據(jù)鍵聯(lián)接的特點、使用要求、工作條件 來選擇。 2尺寸選擇: 由軸徑 d確定鍵剖面尺寸 b h。 由輪轂寬度 L 確定鍵長 L。 一般 L=(1.52)d, 且 LL, L為標準系列。 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 23 3強度計算 (1)平鍵聯(lián)接 a.靜
6、聯(lián)接 失效形式 :工作面壓潰、 剪切破壞(很少發(fā)生) 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 24 p 3 p d k l 10T2 強度條件 靜聯(lián)接的強度條件: b.動聯(lián)接 p d k l 10T2p 3 強度條件 失效形式 :工作面過度磨損 動聯(lián)接的強度條件: 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 25 許用壓力輪轂三者中最弱材料的軸鍵 許用擠壓應(yīng)力輪轂三者中最弱材料的軸鍵 軸徑 半圓頭 方頭 圓頭 鍵的工作長度 鍵寬 鍵高 鍵與輪轂的接觸高度 傳遞轉(zhuǎn)矩 ,p , d 2bLl Ll bLl l b h h5.0k,k mN,T p 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 26 (2)半圓頭鍵聯(lián)接 4增加聯(lián)接強度的措
7、施 a. 增加鍵長: L(1.61.8)d b. 采用雙鍵聯(lián)接: 注意布置: 兩個平鍵 1800布置 兩個半圓鍵 同一條母線上 兩個楔鍵 9001200布置 計算時按 1.5個鍵計入 失效形式 : 工作面壓潰、 剪切破壞(很少發(fā)生) 計算公式與平鍵靜聯(lián)接一樣,但 k應(yīng)查標準, lL 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 27 一類型(內(nèi)外之分) . 1矩形花鍵: 輕系列用于靜聯(lián)接、輕載 中系列用于中等載荷 定心方式:小徑定心 內(nèi)、外花鍵均可用磨削的方法加工 。 6-2 花鍵聯(lián)接 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 28 2漸開線花鍵: =30 時齒頂高 0.5m,用于較大載荷,靜動皆可 =45 時齒頂高 0
8、.4m,對軸的削弱比 30 的小,用于 載荷較小直徑較小的靜聯(lián)接、特別是薄壁零件。 定心方式:齒型定心 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 29 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 30 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 31 二花鍵聯(lián)接的強度計算 失效形式: 靜聯(lián)接 工作面被壓潰 動聯(lián)接 工作面過度磨損 p z h ld 10T2 p z h ld 10T2 m 3 p m 3 p 強度條件 (公式解釋見下頁) 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 32 許用壓力 許用擠壓應(yīng)力 分度圓直徑漸開線花鍵 矩形花鍵 平均直徑 時 時漸開線花鍵 矩形花鍵 齒側(cè)面的工作高度 齒的工作長度 花鍵齒數(shù) 一般載荷分布不均系數(shù) p
9、ddd 2 dD d d m8.0h45 mh30 c2 2 dD h h l z 8.07.0, p ffm m m 0 0 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 33 三花鍵聯(lián)接的特點(與平鍵相比) 1承載能力強 ( 受力較均勻,應(yīng)力集中小 ) 2導(dǎo)向性好 3對中性好 4互換性好 5加工復(fù)雜,成本高 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 34 無鍵聯(lián)接 1型面聯(lián)接 裝拆方便;對中性好;應(yīng)力集中小但加工復(fù)雜 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 35 擺 線 正方形 等距曲線 帶切口圓形 三角形 橢圓形 六角形 光滑的非圓形截面 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 36 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 37 2. 脹緊聯(lián)接
10、 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 38 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 39 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 40 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 41 銷聯(lián)接( 銷孔需要鉸制,槽銷除外 ) 1銷按作用可分為:定位銷、聯(lián)接銷、安全銷 2銷按形狀可分為:圓柱銷、圓錐銷、槽銷等 定位銷用來固定零件之間的相對位置,是加 工、裝配時的重要輔助零件,一般不受載,數(shù) 目一般不少于 2個。 聯(lián)接銷用來聯(lián)接零件,可傳遞不大的載荷,類 型由工作要求決定,必要時作強度計算。 安全銷在機器過載時被剪斷,作為安全裝 置。 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 42 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 43 裝拆 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 44 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 45 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 46 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 47 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 48 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 49 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 50 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 課件 51 本章結(jié)束 謝 謝 大 家 ! 謝 謝 大 家 !