普通平鍵聯接
軸轂聯接的方式有鍵聯接、花鍵聯接、成形聯接、脹套聯接、銷聯接、緊定螺釘聯接、過盈聯接等,有些聯接方式僅(jin) 用於(yu) 軸轂聯接,有些聯接方式可兼作其它聯接。鍵和花鍵是最常見的軸轂聯接方式。
1、鍵聯接
鍵是一種標準件,通常用於(yu) 聯接軸與(yu) 軸上旋轉零件與(yu) 擺動零件,起周向固定零件的作用以傳(chuan) 遞旋轉運動和扭矩,楔鍵還可以起單向軸向固定零件。而導鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動的導向裝置。 根據鍵的結構形式,鍵聯接可分為(wei) 平鍵聯接、半圓鍵聯接、楔鍵聯接和切向鍵聯接等幾類。
1.1平鍵聯接:平鍵的兩(liang) 個(ge) 側(ce) 麵是工作麵並用於(yu) 傳(chuan) 遞轉矩。鍵上麵與(yu) 輪轂槽底之間留有間隙,為(wei) 非工作麵。主要尺寸是鍵長L、鍵寬b和鍵高h。
平鍵端部形狀有圓頭(A型)、平頭(B型)和單圓頭(C型)三種 (如下圖) ,C型鍵用於(yu) 軸端。 A、C型鍵的軸上鍵槽用端銑刀切製,對軸應力集中較大, B型鍵的軸上鍵槽用盤銑刀銑出,軸上應力集中較小。
1.2半圓鍵聯接:它靠鍵的兩(liang) 個(ge) 側(ce) 麵傳(chuan) 遞轉矩,故其工作麵為(wei) 兩(liang) 側(ce) 麵。上鍵槽用尺寸與(yu) 半圓鍵相同的圓盤銑刀加工,因而鍵在槽中能繞其幾何中心擺動,以適應輪轂槽由於(yu) 加工誤差所造成的斜度。
1.3楔鍵聯接:鍵的上下兩(liang) 表麵是工作麵,鍵的上表麵和輪轂鍵槽底麵均有1∶100的斜度,裝配後,鍵即楔緊在軸和輪轂的鍵槽裏,工作表麵產(chan) 生很大預緊力。
鉤頭楔鍵聯接
1.4切向鍵聯接:它由兩(liang) 個(ge) 普通楔鍵組成。其上下兩(liang) 麵(窄麵)為(wei) 工作麵,其中之一麵在通過軸心線的平麵內(nei) 。工作麵上的壓力沿軸的切線方向作用,能傳(chuan) 遞很大的轉矩。一個(ge) 切向鍵隻能傳(chuan) 遞一個(ge) 方向的轉矩,傳(chuan) 遞雙向轉矩時,須用互成120°~130°角的兩(liang) 個(ge) 鍵。用於(yu) 載荷很大,對中要求不嚴(yan) 的場合。由於(yu) 鍵槽對軸削弱較大 ,常用於(yu) 直徑大於(yu) 100mm的軸上。如大型帶輪及飛輪,礦用大型絞車的卷筒及齒輪等與(yu) 軸的聯接。
2、花鍵聯接
花鍵聯接由內(nei) 花鍵和外花鍵組成。內(nei) 、外花鍵均為(wei) 多齒零件,在內(nei) 圓柱表麵上的花鍵為(wei) 內(nei) 花鍵,在外圓柱表麵上的花鍵為(wei) 外花鍵。顯然,花鍵聯接是平鍵聯接在數目上的發展。
與(yu) 平鍵聯接比較,花鍵聯接在強度、工藝和使用方麵有下列特點:
·在軸上與(yu) 轂孔上直接而均勻地製出較多的齒與(yu) 槽,故聯接受力較為(wei) 均勻;
·因槽較淺,齒根處應力集中較小,軸與(yu) 轂的強度削弱較少;
·齒數較多,總接觸麵積較大,因而可承受較大的載荷;
·軸上零件與(yu) 軸的對中性好,這對高速及精密機器很重要;
·導向性好,這對動聯接很重要;
·可用磨削的方法提高加工精度及聯接質量;
·製造工藝較複雜,有時需要專(zhuan) 門設備,成本較高;
花鍵聯接按齒形的不同,可分為(wei) 矩形花鍵和漸開線花鍵兩(liang) 類,這兩(liang) 類花鍵均已標準化。
矩形花鍵的定心方式為(wei) 小徑定心,即外花鍵和內(nei) 花鍵的小徑為(wei) 配合麵。其特點是定心精度高,定心的穩定性好,能用磨削的方法消除熱處理引起的變形。矩形花鍵聯接是應用最為(wei) 廣泛的花鍵聯接。 應用廣泛。如航空發動機、汽車、燃氣輪機、機床、工程機械、拖拉機、農(nong) 業(ye) 機械及一般機械傳(chuan) 動裝置等等。
漸開線花鍵的齒廓為(wei) 漸開線,分度圓壓力角α有30°及45°兩(liang) 種。齒頂高分別為(wei) 0.5m和0.4m(m為(wei) 模數)。漸開線花鍵可以用製造齒輪的方法來加工,工藝性較好,易獲得較高的製造精度和互換性。
漸開線花鍵的定心方式為(wei) 齒形定心。受載時齒上有徑向力,能起自動定心作用,有利於(yu) 各齒受力均勻,強度高,壽命長。用於(yu) 載荷較大,定心精度要求較高以及尺寸較大的聯接,如航空發動機、燃氣輪機、汽車等。壓力角45°的花鍵多用於(yu) 輕載、小直徑和薄型零件的聯接。
3、銷聯接
銷聯接一般用來傳(chuan) 遞不大的載荷或作安全裝置;另一作用是起定位作用。常與(yu) 帶孔螺栓和六角開槽螺母配對使用,把銷插入螺栓的孔與(yu) 螺母的槽中,以防螺母鬆脫。銷按形狀分為(wei) 圓柱銷、圓錐銷和異形銷三類。
4、無鍵聯接
凡是在軸轂聯接中不用鍵、花鍵或銷時的聯接,統稱為(wei) 無鍵聯接。無鍵聯接中我們(men) 介紹兩(liang) 個(ge) 常用的型麵聯接和過盈配合聯接。
型麵聯接:是利用非圓剖麵的軸與(yu) 相應形狀的零件的轂孔配合而構成的聯接,作為(wei) 機械傳(chuan) 動中的聯接方式,型麵聯接相對於(yu) 傳(chuan) 統的鍵聯接相比,具有聯接強度高,沒有應力集中,可以傳(chuan) 遞大扭矩且效率高的同時也可以承受衝(chong) 擊載荷,並且對於(yu) 一些大型機械裝備來講其拆裝方便及維修便利。
過盈配合聯接:是靠兩(liang) 被聯接件間的過盈配合構成的聯接,常用於(yu) 軸與(yu) 帶轂零件的聯接。