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机械设计第十章.pptx

机械设计第十章

孟子73代
2019-03-27 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《机械设计第十章pptx》,可适用于高等教育领域

第章键与销的链接键主要用于轴和轮毂零件间的连接,实现圆周方向的固定并传递转矩,如图所示。有些情况下还能实现轴向固定并传递一定的轴向载荷,或实现轴上零件沿轴向移动的导向作用。销主要用于零件间相对位置的定位。销连接通常只传递少许载荷,也可作为安全装置。图 键连接 键 连 接 键连接的类型及应用键连接的类型键连接的主要类型有平键、半圆键、楔键和切向键连接,其类型与特点见书表。平键根据用途分为普通型平键、薄型平键、导向平键和滑键四种。其中普通平键和薄型平键用于静连接,导向平键和滑键用于动连接。普通平键按结构分为圆头(A型)平键、平头(B型)平键和单圆头(C型)平键三种,其特点与应用见表。 键连接强度计算平键连接的强度计算普通平键连接传递转矩时,键、轴上键槽及轮毂键槽工作面均承受挤压应力,同时,键沿aa剖面受剪切,如图所示。因此,键连接的失效形式为连接中强度最薄弱零件的工作面压溃或键被剪断。其强度条件分别是工作面上的挤压应力或切应力小于相应的许用应力值。图 平键连接受力导向键和滑键连接(动连接)的主要失效形式是工作面的过度磨损。其强度条件是按工作面的压力进行条件性计算。普通平键连接的挤压强度条件为导向平键和滑键连接的磨损条件为 花键连接 花键连接的类型及应用花键连接是由周向均布多个键齿的花键轴(外花键)与带有相应数目键齿槽的轮毂孔(内花键)相配合而成,如图所示。花键的齿侧面为工作面,以此传递转矩或运动。花键连接相当于多个平键连接的组合,其特点:①承载能力高,接触齿数较多。②轴与轮毂对中性好。③用于动连接具有良好的导向性。④齿槽较浅,齿根应力集中较小,对轴的强度削弱较少。⑤采用磨削加工,加工精度和加工质量高。但有时需要专用设备,加工成本较高。花键按齿形分为矩形花键和渐开线花键两类,且均已标准化。图 花键a)外花键 b)内花键矩形花键矩形花键的齿廓为矩形。其连接采用小径定心方式(图),即外花键与内花键的小径为配合表面。这种定心方式定心精度高、稳定性好。矩形花键的标准系列分为轻系列和中系列。轻系列花键的齿高较小,承载能力相对较小,常用于轻载的静连接中系列多用于中等载荷的连接。图 矩形花键连接矩形花键连接应用广泛,主要用于定心精度要求较高、传递中等载荷的连接。如飞机、汽车、机床、农业机械等传动装置中。渐开线花键渐开线花键的齿廓为渐开线(图)。受载时花键齿面产生径向力,具有自动定心作用。渐开线花键的特点是各齿受力均匀、强度高、寿命长加工工艺与齿轮相同,制造精度较高。渐开线花键的压力角常为deg(图a)和deg(图b)两种。deg压力角渐开线花键齿高较大,承载能力较高,多用于载荷较大的连接deg压力角渐开线花键齿高较小、齿根较宽,对连接的削弱较小,多用于载荷不大、尺寸较小的静连接,特别是薄壁零件的连接。花键连接既可用于静连接也可用于动连接,常用于定心精度要求高、载荷大或需经常滑移的连接。花键连接的选用是首先根据被连接件的结构特点、使用要求和工作条件,选择花键的类型和尺寸然后进行强度校核计算。图 渐开线花键连接a)压力角alpha=deg b)压力角alpha=deg花键连接的强度计算是根据失效形式确定强度条件准则。花键连接传递动力时工作面上承受挤压应力。因此,其主要失效形式是工作面被压溃(静连接)或工作面过度磨损(动连接)。相应地,静连接花键强度条件是工作面上的挤压强度动连接花键进行条件性的耐磨计算。花键连接受力如图所示。图 花键连接受力花键连接各齿面压力的合力F作用在平均直径dm处,其传递的转矩同时引入载荷分配不均匀系数psi考虑各花键齿受载不均匀性,则静连接花键的挤压强度条件为动连接花键通过工作面的压力条件为式中 Tmdashmdash传递的转矩(Nmiddotmm)psimdashmdash各齿间载荷不均匀系数,与齿数有关,一般取psi=~,齿数多时取小值zmdashmdash花键的齿数lmdashmdash花键齿的工作长度(mm)hmdashmdash花键齿侧面的工作高度。矩形花键,h=C,其中D为花键大径(mm),d为花键内径(mm),C为倒角尺寸(mm)渐开线花键,alpha=deg时,h=m,alpha=deg时,h=m,其中m为模数dmmdashmdash花键的平均直径(mm)。矩形花键,dm=渐开线花键,dm=di,di为分度圆直径sigmapmdashmdash花键连接的许用挤压应力(MPa),见表pmdashmdash花键连接的许用压力(MPa),见表。 销 连 接销连接的类型及应用销是标准件,按其功用不同分为定位销、连接销和安全销。定位销的主要功能是零件的定位。定位销常用于零件在加工、装配、使用和维修过程中需要多次拆装、且要保持零件准确位置的场合。连接销主要用于轴与毂的连接或其他零件的连接,并可传递不大的载荷,如图a所示。安全销作为安全装置的过载保护元件,如图b所示。图 销连接a)连接销 b)安全销销按其形状不同分为圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等类型。销连接的类型、特点及应用见表。表 销连接的类型、特点及应用销连接的选用销连接的选用包括类型和尺寸选择。销连接的类型主要依据其使用功能来确定。销连接的尺寸主要根据其使用工况或传递的载荷进行选用。定位销因其以定位为主要功能,通常不承受载荷或只受很小载荷,故选用具有定位功能的销连接,数目一般采用两个,其直径可按结构确定。销在每一被连接件内的长度,约为销直径的~倍。连接销的类型要选用具有连接功能的销连接,其直径可根据连接强度确定。安全销主要根据其强度要求进行选用。销连接的强度计算销连接的性能计算根据其失效形式确定相应的计算准则。销连接承受横向载荷时,销受切应力和挤压应力。其失效形式主要是销被剪断、销或被连接件工作表面被压溃。相应的计算准则为剪切强度和挤压强度条件,见表。表 销连接的强度条件及计算

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