第五章轴毂联接
第三章轴毂联接
轴毂联接的功能主要是实现轴与轴上零件的周向固定并传递转矩， 有些还 能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。 轴毂联接的形式很多，本章主要讨论 键联接、花键联接和销联接。
第一节键、花键联接
一、键联接
键的功用：通常用于联接轴和轴上的零件，起到周向固定的作用并传递 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。 键是一种标准 件。
1 ?键联接的类型及特点
主要类型：平键联接、半圆键联接、楔键联接、切向键联接。
(1 )平键联接
如图5- 1a 所示，装配时，转动件上加工一个通槽，在轴上加工一个小
坑，便构成了平键联接。平键的两个侧面是工作面并用于传递转矩。 键的上面 与轮毂槽底之间留有间隙，为非工作面。
图3—1普通平键联接
工作原理：是靠键同侧面的挤压来传递转矩、运动、动力
键的侧面与键槽之间为过盈配合，装配时用木锤敲平。这种键联接具有 结构简-FF
--- J-b -P 2- —?
€ ---- j
V//////A
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单、对中性好、装拆方便等优点，因而得到广泛应用。但这种键联接对轴上零件不能起到轴向固定的作用。
平键联接按用途可分为3 种：普通平键、导向平键和滑键。
①普通平键普通平键用于静联接，即轴与轮毂之间无相对移动。按键的端部形状可分
为A型（圆头）、B型（方头）和C型（单圆头）3种。（如图5 - 1）
圆头键的键槽用指状铣刀加工，键放在与键同形状的键槽中，因而键的轴向固定较好。缺点是键的圆头侧面与轮毂的键槽不接触，因而键的头部不能充分利用，而且键槽端部对轴引起的应力集中较大。
方头平键的键槽用圆盘铣刀加工，因而避免了上述缺点，但键在键槽中固定不好。
单圆头平键常用于轴端与轴上零件的联接。
薄形平键，其结构与普通平键几乎一样，就是键高约为普通平键的
60%-70% ，也分为圆头，平头和单圆头三种形式。传递转矩的能力较低，常用于薄壁结构，空心轴及一些经向尺寸受限制的场合，另外对轴的削弱，能力也小。
②导向平键导向平键用于动联接，即轴与轮毂之间有轴向相对移动的联接。导向平键（图5-2）是一种较长的平键，用螺钉固定在轴槽中，轴上零件可沿键作轴向滑动。为拆卸方便键上制有起键螺孔。导向平键用于轴上零件滑移距离不大的场合。
③ 滑键
滑键用于动联接当轴上零件滑移距离较长时可用滑键， (如图5-3)。滑键 固定在轮毂上，在轴槽中随轮毂一起做轴向滑移，轴上铣出较长的键槽。
图3-4半圆键联接
(2)半圆键联接
半圆键用于静联接，如图5—4所示，轴上键槽用与半圆键尺寸相同的
铣刀铣出，因而半圆键能在键槽中摆动以适应毂槽底面的斜度。 工作时，键的 两侧面为工作面。这种键联接的优点是定心性较好、装配方便，尤其适用于锥 形轴与轮毂的联接。缺点是键槽较深，对轴的强度削弱较大。主要用于轻载荷
图 3-3滑键联接
和锥形轴端的联接
(3 )楔键联接
楔键联接只用于静联接，楔键的上、下面是工作面
(图5- 5)。键的上表 面和毂槽底面均具有1 : 100的斜度。
楔键分为普通楔键和钩头楔键，普通楔键又分圆头和方头两种形式。 装配 时，圆头楔键先放入键槽中，然后打入轮毂；方头和钩头楔键是先把轮毂装到 适当位置后再打入楔键，靠楔紧作用传递转矩。这种联接的优点是能轴向固定 轴上零件或承受单向轴向力，缺点是在楔紧时破坏了轴与轮毂的对中性。因此, 主要用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的场合。若采用钩头楔键安装在 轴端时，应注意加防护罩。 图3 — 5 楔键联接
(4 )切向键联接
切向键是由两个斜度为1 : 100的楔键组成。组成后的上下平行面(窄 面)为工作面，其中一个面在通过轴心线的平面内。装配时，把两个键从轮毂 两端打入，楔紧在轴与轮毂之间。工作时，靠工作面上的挤压力和轴与轮毂间
的摩擦力传递较大的转矩。当传递双向转矩时，需用两组切向键，如图 5 — 6 所示。两个键槽最好错开120。?130 °。切向键主要用于轴径大于100mm ， 对中性要求不高而载荷很大的重型机械中。
例如，大型飞轮，矿山用大型绞车
(a)帽头 ⑹方養 洵服
的卷筒和齿轮与轴的联接。
2 ?键的选择和平键联接的强度计算
(1 )键的选择
几乎所有的键已标准化，我们设计时的任务只是根据结构特点、使用要求 和工作条件来选择它们，使得她即能符合使用的结构工作要求， 又能满足强度 要求，还是标准件。
键的选择包括类型选择和尺寸选择。选择键的类型时，应考虑所需传递转 矩的大小；轴上零件是否需要沿轴向滑移及滑移距离的长短；对中性的要求； 键在轴的中部还是端部等。
键的尺寸有剖面尺寸(键宽b X 键高h )和长度L 。键的剖面尺寸b x h 按 键所在轴段的直径d 由标准中选定。键的长度L 根据轮毂的宽度确定。一般 键长略短于轮毂宽度并应符合标准的规定。
图3 — 6 切向键联接
机械设计基础第11章 轴与轴毂连接答案
第11章 轴与轴毂连接 四、简答题 5. 轴的当量弯矩计算公式中22)(T M M e α+=中，α应如何取值？ 答： α的取值由扭转剪应力的循环特性决定：对于不变的转矩，3.0=α；当转矩脉动循环变化时，6.0=α；对于频繁正反转的轴，转矩剪应力可视为对称循环，1=α。若转矩的变化规律不明确时，一般也按脉动循环处理。 6.普通平键的失效形式和强度条件是什么？ 答：普通平键的主要失效形式是工作侧面的压溃。 普通平键连接的挤压强度条件为： P P hld T hl d T A F ][42//2σσ≤=≈= 式中，P σ——键侧面上受到的挤压应力，（MPa ）； T ——传递的功率，N.mm ； d ——轴的直径，mm ； h ——键的高度，mm ； l ——键的工作长度，mm 。A 型键l=L-b ，B 型键l=L ，C 型键l=L-b/2 ； b ——键的宽度（mm ）。 P ][σ——联接中较弱材料的许用挤压应力，MPa 六、分析题 1．根据承受载荷的不同轴可分为转轴、心轴、传动轴，试分析图中 I 、II 、III 、IV 轴是各属于那种类型？ 答：I 为传动轴，II 、IV 为转轴，III 为心轴。 2．指出下面图中的结构错误，并提出改进意见。
序号错误原因改正 1 箱体两端面与轴承盖接触处无 凸台，使端面加工面积过大 加凸台 2 轴肩过高，轴承无法拆卸轴肩高度要低于轴承内圈高度 3 键过长键长应小于轴上齿轮的宽度 4 套筒对齿轮的轴向固定不可靠装齿轮的那段轴的长度比齿轮的宽度短1-2mm 5 轴上还缺台阶，轴承装配不方 便 在右边轴承处加非定位轴肩， 6 轴与轴承透盖接触轴与轴承透盖之间有间隙，并加上密封圈 7 联轴器轴向未定位联轴器左端轴段加轴肩，对联轴器做轴向定位 8 缺键，没有周向定位在联轴器和轴之间加键，作周向定位 12 3 4 5 6 7 8 9 10 7 序号错误原因改正 1 轴的两端均伸出过长，增加了 加工和装配长度轴的左端第一段轴比联轴器的宽度短1-2mm，轴的右端面和轴承的外端面基本保持一致 2 联轴器与轴承盖接触联轴器与轴承盖之间要留有扳手操作空间， 3 轴与轴承透盖间缺密封措施轴与轴承透盖间加上密封圈 4 轴与轴承透盖接触轴与轴承透盖之间有间隙 5 轴上还缺台阶，轴承装配不方 便 在左边轴承处加非定位轴肩，
第五章轴毂联接
第三章轴毂联接 轴毂联接的功能主要是实现轴与轴上零件的周向固定并传递转矩， 有些还 能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。 轴毂联接的形式很多，本章主要讨论 键联接、花键联接和销联接。 第一节键、花键联接 一、键联接 键的功用：通常用于联接轴和轴上的零件，起到周向固定的作用并传递 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。 键是一种标准 件。 1 ?键联接的类型及特点 主要类型：平键联接、半圆键联接、楔键联接、切向键联接。 (1 )平键联接 如图5- 1a 所示，装配时，转动件上加工一个通槽，在轴上加工一个小 坑，便构成了平键联接。平键的两个侧面是工作面并用于传递转矩。 键的上面 与轮毂槽底之间留有间隙，为非工作面。 图3—1普通平键联接 工作原理：是靠键同侧面的挤压来传递转矩、运动、动力 键的侧面与键槽之间为过盈配合，装配时用木锤敲平。这种键联接具有 结构简-FF --- J-b -P 2- —? € ---- j V//////A V//////A
单、对中性好、装拆方便等优点，因而得到广泛应用。但这种键联接对轴上零件不能起到轴向固定的作用。 平键联接按用途可分为3 种：普通平键、导向平键和滑键。 ①普通平键普通平键用于静联接，即轴与轮毂之间无相对移动。按键的端部形状可分 为A型（圆头）、B型（方头）和C型（单圆头）3种。（如图5 - 1） 圆头键的键槽用指状铣刀加工，键放在与键同形状的键槽中，因而键的轴向固定较好。缺点是键的圆头侧面与轮毂的键槽不接触，因而键的头部不能充分利用，而且键槽端部对轴引起的应力集中较大。 方头平键的键槽用圆盘铣刀加工，因而避免了上述缺点，但键在键槽中固定不好。 单圆头平键常用于轴端与轴上零件的联接。 薄形平键，其结构与普通平键几乎一样，就是键高约为普通平键的 60%-70% ，也分为圆头，平头和单圆头三种形式。传递转矩的能力较低，常用于薄壁结构，空心轴及一些经向尺寸受限制的场合，另外对轴的削弱，能力也小。 ②导向平键导向平键用于动联接，即轴与轮毂之间有轴向相对移动的联接。导向平键（图5-2）是一种较长的平键，用螺钉固定在轴槽中，轴上零件可沿键作轴向滑动。为拆卸方便键上制有起键螺孔。导向平键用于轴上零件滑移距离不大的场合。
第十章 轴及轴毂联接练习题
第十章轴及轴毂联接练习题 一、填空题； 1.轴根据其受载情况可分为：__转轴__、_心轴_、_传动轴__。 3.主要承受弯矩的轴称为__心轴____轴；主要承受转矩的轴称为_传动轴____轴；既承受弯矩，又承受转矩的轴称为__转轴_轴。 4.平键联结可分为______普通平键、导向平键和滑键____、___________、_____________等。 5.键连接可分为_平键连接_、__半圆键连接__、___楔键连接__。6．平键的截面尺寸应按轴径从键的标准中查取， 7.轴上零件的轴向固定方法主要有套筒，螺母和轴端挡圈 ;轴上零件的周向固定方法主要有键连接，小链接，花键连接。 二、选择题： 1.平键工作以_B____为工作面。 A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是 2.半圆键工作以_____B______为工作面。 A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是 3.楔键工作以__AC____为工作面。 A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是 6．机器的零、部件在装拆时，不得损坏任何部分。而且经几次装拆仍能保持该机器性能的联接叫 A A.可拆联接 B.不可拆联接
C. 焊接 D. 以上均不是 8．键联接、销联接和螺纹联接都属于 A 。 A.可拆联接 B.不可拆联接 C. 焊接 D. 以上均不是 9．楔键联接对轴上零件能作周向固定，且 D 。 A.不能承受轴向力 B.只能承受单向轴向力 C. 不能承受径向力 D. 以上均不是 三、简答题 普通平键联接的类型有几种，轴端联接一般采用哪一种类型的平键？键的尺寸是如何选出的。 四、在图上直接改正轴系结构的错语。（轴端安装联轴器） 图6 ①应画出垫片； ②应画出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短； ③应画出键； ④应降低轴肩高度，便于拆卸轴承； ⑤画出轴径变化，减小轴承装配长度；
机械基础第五章键连接的测试题
键连接的测试题 一、填空题 1、普通平键的工作面是两侧面，楔键的工作面是上下面。 2、平键联接的主要失效形式有：工作面压溃 (静联接) ；工作面磨损(动联接)。个别情况下会出现键剪断。 3、如需在同一轴段安装一对半圆键时，应将它们布置在同一母线上。 4、平键联接中导向平键、滑键用于动联接，当轴向移动距离较大时，宜采用滑键，其失效形式为工作面过度磨损。 5、花键按齿形分为矩形、渐开线、三角形三种花键。矩形花键有外径、内径、齿侧三种定心方式。 6、当轴上零件需在轴上作距离较短的相对滑动，且传递转矩不大时，应用 导向平键键联接；当传递转矩较大，且对中性要求高时，应用花键键联接。 7、普通平键标记键16×100GBl096—79中，16代表键宽，100代表键公称长，它的型号是 A 型。它常用作轴毂联接的周向固定。 8、平键的长度通常由轮毂长确定，横截面尺寸通常由轴径确定。 9、半圆键装配方便，但对轴的强度削弱。 10、平键联接中应用最广泛的是普通平键。 11、某平键标记为“键18×70 GB1096－79”，则该键的有效工作长度为___70___mm。 12、键联接中能承受一定单向轴向力的是楔键联接。 13、花键联接具有较好的对中性和导向性，故对轴的削弱较小，因而常用于齿轮与轴的连接。 14、平键联接根据键与键槽的配合公差不同，又分为普通平键联接，导向平键联接和滑键联接。 15、键的长度一般按轮毂长度来确定。 16、平键的选用主要是根据轴径由标准中选定。 17、由于平键联接的对中性好和装拆方便。它适用于高精度、高速和变载有冲击的传动场合。 18、普通平键有 A型键、 B型键、 C型键三种。 29、键的长度一般可按轮毂的长度而定，即键长要略短于轮毂的长度，
王黎钦《机械设计》第5版课后习题(轴毂连接)【圣才出品】
王黎钦《机械设计》第5版课后习题 第6章轴毂连接 6.1平键的标准截面尺寸如何确定？其长度如何确定？ 答：（1）平键的截面尺寸键宽b和键高度h是按轴径d从标准中查得； （2）键长度L按轮毂宽度从手册标准中查得标准长度，为保证不影响轴上零件轴向定位，该长度应比轮毂宽度略小。 6.2平键连接、半圆键连接、楔键连接各自的失效形式是什么？静连接和动连接的校核计算有何不同？ 答：普通平键连接的主要失效形式是：键、轴上键槽、毂上键槽三者中强度最弱的工作面被压溃； 导向平键连接的主要失效形式是：键、轮毂上键槽两侧面（即工作面）的磨损； 半圆键连接失效形式是：键、轴上的键槽、毂上键槽三者中强度最弱的工作面被压溃； 楔键连接的主要失效形式是：楔键上下面与轴和毂上键槽间正压力产生摩擦力的丧失导致摩擦力矩消失不能传递转矩、连接失效。 静连接校核计算的目的主要是限制工作面的挤压应力不超过材料的许用挤压应力，以防工作面压溃； 动连接校核计算的主要目的是通过限制工作面的压强来防止工作面的过度磨损。 6.3平键和楔键连接的工作原理上有何不同？各有什么特点？各使用在什么场合？当采用双键时各应如何布置？为什么？
答：（1）平键连接的工作原理是靠平键、轴上键槽、毂上键槽的侧面（即工作面）的挤压来传递转矩的；而楔键则是靠楔键上下面（即工作面）与轴和毂上键槽底面间正压力产生摩擦力力矩来传递转矩的。 （2）平键连接的特点是结构简单、装拆方便、对中性好；但不能承受轴向力，应用广泛；可用于静连接、动连接、要求轴毂对中性好的连接； 楔键连接特点是结构简单、装拆也方便，可传递单向轴向力，但楔键被楔紧时破坏了轴毂的对中性；另外楔键连接是靠摩擦传递转矩，有摩擦传力不可靠性。因此，仅用于对中性要求不高、载荷平稳、低速的连接。 （3）当需采用双键时，双键对平键按180o布置，对楔键按120o布置。因为180o布置的话等于单键，120o布置另120o处轴与孔接触，有一个摩擦力点，这样可以不过多削弱轴的强度；另外，也便于键槽加工。 6.4花键有哪几种？各用在什么场合？哪种花键应用最广？ 答：（1）花键按齿形可分为矩形花键和渐开线花键； （2）矩形花键有轻系列和中系列； 轻系列：承载能力较小，主要用于轻载荷的静连接； 中系列：多用于较重载荷的静连接或在空载下移动的动连接。 矩形花键应用最为广泛。 （3）渐开线花键有30o压力角和45o压力角两种： 30o压力角渐开线花键：模数大，齿根较厚和齿根圆较大，应力集中较小，强度大，寿命长。主要用于较重载荷或定心精度较高以及尺寸较大的连接； 45o压力角渐开线花键：齿数多、模数小、齿小，承载能力低。主要用于轻载小直径连接，特别是常用于薄壁零件的连接。
机械设计 课件 第六章 轴毂连接
第六章 轴毂连接 轴毂连接的功能，主要是实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）的轴向固定并传递转矩，有些还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。 轴毂连接形式很多，如键连接、花键连接、过盈连接、销钉连接等。本章主要讨论键连结和花键连接的类型，选择和计算，对其他形式的轴毂连接只作简单介绍。 §6-1 键连接 一、 类型及特点： 1、 键的作用 键是种标准零件，通常用来实现轴与轴毂之间的轴向固定以传递转矩，有时也作导向零件用。 2、 分类及结构、特征： 键连接的主要类型有：??? ?? ??切向键联结。楔键联结；半圆键联结； 平键联结； （1）、平键连接： 平键是应用最广的键。其横截面是正方形或矩形，键的两侧面是工作面，其顶面与轮毂上键槽的底面留有间隙。工作时，靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。见P100图6-1 a)所示。 按用途。平键分为：??? ?? ??滑键。薄型平键；导向平键； 普通平键； ①、普通平键： 用于静连接，特点是：对中性好，安装方便。 按端部形状，普通平键有三种。型）单圆头（型）平头（型）圆头（?? ? ??C B A 见图6-1 b) ,c) ,d) 所示。 采用圆头或单圆头平键，轴上的键槽用端铣刀铣出，轴上键槽端部的应立集中较大；圆头平键在键槽中轴向固定良好，但键的头部侧面与轮毂上的键槽不接触，故键的圆头部分不能充分利用。 采用平头键时，轴上键槽用盘铣刀铣出，轴的应力集中较小。对于尺寸大的键，用紧钉螺钉把键固定在轴上键槽中。 轮毂上的键槽一般用插刀或拉刀加工。单圆头平键常用于轴端与轮毂的连接。 ②、薄型平键 薄型平键也有圆头、平头和半圆头之分。 标准薄型平键的高度约为普通平键的60%～70%，所以传递转矩能力较低，适用空心轴、薄壁轮毂或只传递运动的轴毂连接。 ③、导向平键（简称导键）
轴和轴毂
考试复习与练习题 一、单项选择题 1 工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为。 A．心轴B．转轴 C．传动轴D．曲轴 2 采用的措施不能有效地改善轴的刚度。 A．改用高强度合金钢B．改变轴的直径 C．改变轴的支承位置D．改变轴的结构 3 按弯扭合成计算轴的应力时，要引入系数α，这α是考虑。 A．轴上键槽削弱轴的强度B．合成正应力与切应力时的折算系数 C．正应力与切应力的循环特性不同的系数D．正应力与切应力方向不同 4 转动的轴，受不变的载荷，其所受的弯曲应力的性质为。 A．脉动循环B．对称循环 C．静应力D．非对称循环5 对于受对称循环转矩的转轴，计算弯矩（或称当量弯矩） ()2 2T M M ca α + =，α 应取 。 A．α≈0.3 B．α≈0.6 C．α≈1 D．α≈1.3 6 根据轴的承载情况，的轴称为转轴。 A．既承受弯矩又承受转矩B．只承受弯矩不承受转矩 C．不承受弯矩只承受转矩D．承受较大轴向载荷 二、填空题 7 自行车的中轴是轴，而前轮轴是轴。 8 为了使轴上零件与轴肩紧密贴合，应保证轴的圆角半径轴上零件的圆角半径或倒角C。 9 对大直径的轴的轴肩圆角处进行喷丸处理是为了降低材料对的敏感性。 10 传动轴所受的载荷是。 11 一般单向回转的转轴，考虑起动、停车及载荷不平稳的影响，其扭转剪应力的性质按 处理。 三、问答题 12 轴受载荷的情况可分哪三类?试分析自行车的前轴、中轴、后轴的受载情况，说明它们各属于哪类轴? 13 为提高轴的刚度，把轴的材料由45号钢改为合金钢是否有效?为什么? 14 轴上零件的轴向及周向固定各有哪些方法?各有何特点?各应用于什么场合?
轴毂连接类型和特点
（一）轴毂连接类型和特点 1：平键连接根据用途分为普通平键，薄型平键，导向平键和滑键。 普通平键分为圆头，平头，单圆头三种。 普通平键联接的特点是两侧面为工作面上表面与轮毂键槽底面有间隙，结构简单，拆装方便，对中性好。其中圆头平键特点是头部侧面与轮毂上的键槽并不接触，因而键的圆头部分不能利用，而且轴上键槽端部的应力集中较大。平头平键特点是当尺寸较大时，宜用紧钉螺钉固定在轴上的键槽中，防止松动。单圆头平键的特点是常用与轴端与轮毂零件的联接。 薄型平键特点传递能力较低，用于薄壁结构，空心轴等。 导向平键的特点适用于滑移的距离较小时，固定在轴上的键槽中。 滑键的特点适用于滑移距离较大时，固定在轮毂上。 2：半圆键联接 特点：工艺性好，装配方便，适用于锥形轴端与轮毂的联接。缺点是轴上键槽较深，对轴强度削弱较大。 3：楔形联接 特点：上下两面是工作面，工作时考键的楔紧作用传递扭矩，可以承担单向的轴向载荷，对轮毂起到单向的轴向固定作用。在转矩过载时键的侧面可以参加工作， 保证联接的可靠性。缺点是会产生偏心和偏斜。用于定心要求不高且低速的场所。4：切向键联接 特点：成对使用，工作面是工作面是由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两侧面。工作时靠工作面的挤压力和轴与轮毂间的摩擦力传递扭矩。 5：花键 分为矩形花键和渐开线花键。前者为小径定心，后者为齿形定心。 特点：P81上方（1）—（6） 6：无键联接： 特点：良好的对中性，联接面没有键槽或尖角，减小了应力集中，可传递大的扭矩。7：涨紧联接： 特点：内套筒缩小，外套筒涨大，接触面产生压紧力，利用压紧力引起的摩擦来传递扭矩或轴向力。 8：过盈联接 特点：结构简单，对中性好，承载能力大，承受冲击能力好，对轴削弱小，但是加工精度好，装拆不方便。 （二）轴的类型和举例 定义见P195下方。 举例： 转轴：二级减速器的三个轴。 心轴：自行车前轮支撑轴。 传动轴：汽车中连接变速箱与后桥间的轴。 （三）带，链，齿轮，蜗轮蜗杆在机器中的布置顺序。 顺序为：带传动—蜗轮蜗杆传动—齿轮传动—链传动 原因：带传动适用于高速传动，有过载保护的效果。 蜗轮蜗杆传动可以实现大的减速比，因为其效率较低， 发热量大，所以适用于较小功率的传输。 齿轮传动瞬间传动比恒定，一般用于中低速场合。
第十三章轴和轴毂联接
第13章轴和轴毂联接 （一）教学要求 掌握轴结构设计特点，及轴的强度计算方法，了解轴的疲劳强度计算和振动（二）教学的重点与难点 轴的弯扭合成法强度计算方法 （三）教学内容 挂图、模型、轴实物 （四）教学内容 16.1.1 概述 16.1.2 轴的结构设计 16.1.3 轴的强度计算 16.1.4 轴的材料及选择 16.1.5 轴的设计 16.1.6 轴毂联接 传动零件必须被支承起来才能进行工作，支承传动件的零件称为轴。轴本身又必须被支承起来，轴上被支承的部分称为轴颈，支承轴颈的支座称为轴承。 轮毂与轴之间的联接称为轴毂联接，常用的有键联接和花键联接，还有销联接、过盈配合联接等，这些联接均属于可拆联接。本章仅讨论阶梯轴的设计计算和键联接。 13.1 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、轴的分类（转轴、心轴、传动轴） 1.心轴：用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩。例：自行车的前轮轴（固定心轴）、铁路机车轮轴（旋转心轴）。
自行车的前轮轴 铁路机车的轮轴 2.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轴。 3.转轴：机器中最常见的轴，通常简称为轴。工作时既承受弯矩又承受转矩。
减速器轴 根据轴线的形状的不同，轴又可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。 曲轴 挠性钢丝轴
13.2 轴的结构设计 拆装 轴上各段的名称 轴的结构和形状取决于下面几个因素：（1）轴的毛坯种类：（2）轴上作用力的大小及其分布情况；（3）轴上零件的位置、配合性质及其联接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。可见影响轴的结构与尺寸的因素很多，设计轴时要全面综合的考虑各种因素。 对轴的结构进行设计主要是确定轴的结构形状和尺寸。一般在进行结构设计
最新第五章轴毂联接精编版
2020年第五章轴毂联 接精编版
第三章轴毂联接 轴毂联接的功能主要是实现轴与轴上零件的周向固定并传递转矩，有些还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。轴毂联接的形式很多，本章主要讨论键联接、花键联接和销联接。 第一节键、花键联接 一、键联接 键的功用：通常用于联接轴和轴上的零件，起到周向固定的作用并传递转矩。有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。键是一种标准件。 1．键联接的类型及特点 主要类型：平键联接、半圆键联接、楔键联接、切向键联接。 （1）平键联接 如图5－1a所示，装配时，转动件上加工一个通槽，在轴上加工一个小坑，便构成了平键联接。平键的两个侧面是工作面并用于传递转矩。键的上面与轮毂槽底之间留有间隙，为非工作面。 ?Skip Record If...?图 3－1 普通平键联接 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢59
工作原理：是靠键同侧面的挤压来传递转矩、运动、动力。 键的侧面与键槽之间为过盈配合，装配时用木锤敲平。这种键联接具有结构简单、对中性好、装拆方便等优点，因而得到广泛应用。但这种键联接对轴上零件不能起到轴向固定的作用。 平键联接按用途可分为3种：普通平键、导向平键和滑键。 ①普通平键 普通平键用于静联接，即轴与轮毂之间无相对移动。按键的端部形状可分为A型（圆头）、B型（方头）和C型（单圆头）3种。(如图5－1) 圆头键的键槽用指状铣刀加工，键放在与键同形状的键槽中，因而键的轴向固定较好。缺点是键的圆头侧面与轮毂的键槽不接触，因而键的头部不能充分利用，而且键槽端部对轴引起的应力集中较大。 方头平键的键槽用圆盘铣刀加工，因而避免了上述缺点，但键在键槽中固定不好。 单圆头平键常用于轴端与轴上零件的联接。 薄形平键，其结构与普通平键几乎一样，就是键高约为普通平键的60%-70%，也分为圆头，平头和单圆头三种形式。传递转矩的能力较低，常用于 薄壁结构，空心轴及一些经向尺寸受限制的场合，另外对轴的削弱，能力也小。 ②导向平键 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢59
第5章 螺纹联接
第五章螺纹联接 1. 圆柱三角形外螺纹的主要参数有哪些？其中导程与螺距、导程与升角的关系如何？ 答：螺纹的主要参数有：大径d，小径d1 ,中径d2，螺距P，导程S，升角ψ，牙型角α，牙型斜角β及螺纹工作高度h等。 导程与螺距的关系为：S=nP（n为螺纹线数） 导程与升角的关系为：ψ=arctan(S/πd2)= arctan(nP/πd2) 2. 常用螺纹按牙型分为哪几种？各有什么特点？适用于什么场合？ 答：常用螺纹牙型有：三角形，矩形，梯形，锯齿形。 三角形螺纹牙型斜度大，当量摩擦系数大，自锁性最好，而且牙根厚，强度高，主要用于联接。 矩形螺纹牙型角α=0°，传动效率高，与同尺寸的其他螺纹相比，牙根强度低，磨损后轴向间隙不易补偿，定心性差，故应用较少，无标准。 梯形螺纹牙型角α=30°，传动效率比矩形螺纹稍低，但制造工艺性好，牙根强度高，磨损后轴向间隙可以补偿，定心性好，故在传动螺旋中应用广泛。 锯齿形螺纹牙型斜角β两边不等，工作边为3°，非工作边为30°，它综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高，定心性好的优点，用于承受单向重载的传动。 3. 联接螺纹都具有良好的自锁性。1）为什么在螺纹联接中还需要采取防松措施？2） 防松的基本原理是什么？3）防松的方法可分为几类？ 答：1）螺纹联接在变载荷，冲击、振动、及温度变化较大的情况下，螺纹牙间和支承面间的摩擦力可能瞬时消失，而失去自锁的能力，经多次重复后，联接可能松动，甚至松脱失效，直接影响联接的可靠性和紧密性，以至产生严重事故，故应采取防松措施。 2）放松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。 3）防松的方法分为摩擦防松，机械防松和永久止动防松三类。 4. 两个牙型和中径相同的螺旋副，一个导程比另一个大，而轴向载荷Q和其他条件均相同，试问旋转哪一个螺旋副的螺母所需的力矩较大？为什么？这两个螺旋副中，哪一个效率较高？若它们均为自锁的，哪一个自锁的性能更好？ 解：由式ψ=arctan(S/πd2)及螺纹力矩公式，效率公式及自锁条件：T1=Q tan(ψ+ρv)d2/2，ψ≤ρv，η=tanψ/tan(ψ+ρv)，可知：当螺旋副中径和牙型相同，且轴向载荷Q及其他条件相同时，导程S大，升角ψ大，则螺纹力矩T1大，传动效率η高，而自锁性差。 5. 螺纹联接的基本类型有哪些？各适用于哪种场合？ 解：螺纹联接的基本类型有：螺栓联接，双头螺柱联接，螺钉联接，紧定螺钉联接。螺栓联接按结构不同分为普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接。普通螺栓广泛应用于被联接件不太厚并需经常拆卸，并能从联接两边进行装配的场合。当需要借助螺杆承受较大的横向载荷或须精确固定两被联接件的相对位置时，则采用铰制孔螺栓联接。 双头螺柱联接用于因结构受限制不能用于螺栓联接的地方如被联接件之一很厚不便穿孔或希望结构较紧凑且需经常拆卸的场合。 螺钉联接应用与双头螺柱联接相似，但经常拆卸易使螺孔损坏，故不宜用于经常装拆的场合。螺钉还可用以调整零件位置，如调节螺钉。 紧定螺钉主要用来固定两个零件的相对位置，可传递不大的力及转矩，多用于轴与轴上零件的联接。 6. 松、紧螺栓联接有何区别？在强度计算上有什么不同？ 解：松螺栓装配时不需拧紧，不受力。工作时才承受载荷，并且只能承受轴向外载荷，故只按拉伸强度计算。紧螺栓装配时，由于拧紧而受预紧力和螺纹阻力矩的联合作用，工作时可承受轴向外载荷，也可承受横向载荷。强度计算时，螺栓所受的拉应力须增大30%来
机械设计课件第六章轴毂连接
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 机械设计课件第六章轴毂连接 第六章轴毂连接轴毂连接的功能，主要是实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）的轴向固定并传递转矩，有些还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。 轴毂连接形式很多，如键连接、花键连接、过盈连接、销钉连接等。 本章主要讨论键连结和花键连接的类型，选择和计算，对其他形式的轴毂连接只作简单介绍。 6-1 键连接一、类型及特点： 1 、键的作用键是种标准零件，通常用来实现轴与轴毂之间的轴向固定以传递转矩，有时也作导向零件用。 2 、分类及结构、特征： 键连接的主要类型有： 切向键联结。 楔键联结；半圆键联结；平键联结；（（1 ）、平键连接：平键是应用最广的键。 其横截面是正方形或矩形，键的两侧面是工作面，其顶面与轮毂上键槽的底面留有间隙。 工作时，靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。 见 P100 图 6-1 a)所示。 按用途。 1 / 19
平键分为： 滑键。 薄型平键；导向平键；普通平键；①、普通平键： 用于静连接，特点是： 对中性好，安装方便。 按端部形状，普通平键有三种。 型）单圆头（型）平头（型）圆头（见图 6-1 b) ,c) ,d) 所示。 采用圆头或单圆头平键，轴上的键槽用端铣刀铣出，轴上键槽端部的应立集中较大；圆头平键在键槽中轴向固定良好，但键的头部侧面与轮毂上的键槽不接触，故键的圆头部分不能充分利用。 采用平头键时，轴上键槽用盘铣刀铣出，轴的应力集中较小。 对于尺寸大的键，用紧钉螺钉把键固定在轴上键槽中。 轮毂上的键槽一般用插刀或拉刀加工。 单圆头平键常用于轴端与轮毂的连接。 ②、薄型平键薄型平键也有圆头、平头和半圆头之分。 标准薄型平键的高度约为普通平键的 60%～70%，所以传递转矩能力较低，适用空心轴、薄壁轮毂或只传递运动的轴毂连接。 ③、导向平键（简称导键）导键是一种较长的平键，一般用螺钉固定在轴上，导键与轮毂的键槽采用间隙配合，轮毂可沿导键轴向移动，用于轮毂移动距离不大的场合，为便于拆卸，键上制有起键螺孔，以便使入螺钉使键退出键槽。
机械基础第五章键连接的测试题
一、填空题 1、普通平键的工作面是两侧面，楔键的工作面是上下面。 2、平键联接的主要失效形式有：工作面压溃 (静联接) ；工作面磨损(动联接)。个别情况下会出现键剪断。 3、如需在同一轴段安装一对半圆键时，应将它们布置在同一母线上。 4、平键联接中导向平键、滑键用于动联接，当轴向移动距离较大时，宜采用滑键，其失效形式为工作面过度磨损。 5、花键按齿形分为矩形、渐开线、三角形三种花键。矩形花键有外径、内径、齿侧三种定心方式。 6、当轴上零件需在轴上作距离较短的相对滑动，且传递转矩不大时，应用 导向平键键联接；当传递转矩较大，且对中性要求高时，应用花键键联接。 7、普通平键标记键16×100GBl096—79中，16代表键宽，100代表键公称长，它的型号是 A 型。它常用作轴毂联接的周向固定。 8、平键的长度通常由轮毂长确定，横截面尺寸通常由轴径确定。 9、半圆键装配方便，但对轴的强度削弱。 10、平键联接中应用最广泛的是普通平键。 11、某平键标记为“键18×70 GB1096－79”，则该键的有效工作长度为___70___mm。 12、键联接中能承受一定单向轴向力的是楔键联接。 13、花键联接具有较好的对中性和导向性，故对轴的削弱较小，因而常用于齿轮与轴的连接。 14、平键联接根据键与键槽的配合公差不同，又分为普通平键联接，导向平键联接和滑键联接。 15、键的长度一般按轮毂长度来确定。 16、平键的选用主要是根据轴径由标准中选定。 17、由于平键联接的对中性好和装拆方便。它适用于高精度、高速和变载有冲击的传动场合。 18、普通平键有 A型键、 B型键、 C型键三种。 29、键的长度一般可按轮毂的长度而定，即键长要略短于轮毂的长度，