①较松键连接:用于导向平键连接。 ②一般键连接:用于常用机械装置。
③较紧键连接:用于重载、冲击载荷或双向传钮的场合。 4.配合公差的选用:
(1)键宽、键高、键长的配合公差分别为h9、hll、h14; (2)轴槽深(t)、轮毂槽深(t1),按标准选用;为便于制造、测量分别用(d?t)、(d?t1)标注;
(3)键工作表面的表面粗糙度Ra值应小于1.6m,与其配合的轴槽宽与轮毂槽侧面的表面粗糙度为Ral.6~Ra3.2,非工作面为Ra6.3;
(4)轴槽与轮毂槽对轴线必须有对称度要求。 5.平键标记
键+型号(A、B、C)+b×L+标准号
【注】l.型号为A型时,可不标。2.标准号为GB1096-1979(90)。 6.轴槽的加工方法
A型平键的轴槽用端铣刀(a)加工,键在槽中固定良好,但轴上槽引起的应力集中较大;
B型平键的轴槽用盘铣刀(b)加工,轴的应力集中较小; C型平键的轴槽用端铣刀(a)加工,用于轴端。
四、销联接的形式和应用 1.销的种类:
(1)根据销的用途不同,一般有:定位销、联接销、安全销。
(2)根据销的结构形式有:圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。
2.应用特点 ①可用来定位
②可用来传递动力和钮矩 ③可用作安全销
3.圆锥定位销的特点:
(1)有1:50锥度,有可靠的自锁性; (2)可经多次拆装且保持定位精度; (3)一般不承载或承受小载荷; (4)使用数目不少于2个。
4.普通的圆柱销和圆锥销采用45、Q235、10、35、Tl0钢制造(开口销为低碳钢),常采用淬火热处理。
第二节 轴
复习要求
要 求 理 解 求 2.结合实际对轴系分析应用 了 解 1.常用轴的种类和应用特点 2.最小轴径的估算方法 内 容 1.常用轴的结构对轴的加工、减少应力集中和轴上零件的固定、装拆等要知识精讲
一、轴的类型及应用特点
1.轴的功用:支承转动的传动零件,传递运动和动力。 2.轴的分类: (1)按轴线形状分
①曲轴:各轴段轴线平行但不全部共线,可实现转动和往复直线运动的相互传动。 ②直轴:各轴段轴线共线,应用最广,而直轴按外形分又可分为光轴和阶梯轴,其中阶梯轴最常用。
③特殊用途轴:凸轮轴、挠性钢丝软轴等 (2)直轴按承载情况分类。(见下表)
分 类 固定心轴 心轴 转动心轴 转 轴 传动轴 既支承回转零件,又传递动力;同时承受弯曲和钮转 用来传递动力,承受钮转,不承受弯曲或弯曲作用很小 支承回转零件,只受弯曲作用而不传递动力 应 用 特 点 火车的车轮轴 机床的主轴 桥式起重机的传动轴,汽车后桥传动轴 应 用 示 例 自行车的前、后轴;支承滑轮的轴 二、轴径的估算(见下表)
方 法 公 式 备 注 1.既要考虑到扭矩作用,又要考虑到弯矩影响 2.开键槽处的轴径要给予补偿 3.计算值要圆整到标准值 计算值要圆整到标准值 d?A3P/n 强度计算法 P -轴传递的功率(kW) n-轴的传递(r/min) A -工作情况系数 高速轴d低速轴d经验公式法 ?(0.8~1.2)d电机 ?(0.8~1.2)a同级齿轮 【注】1.轴正常工作的两个要求:足够的强度、足够的刚度。 2.确定轴径的步骤:
(1)按强度条件定出最小的轴径;
(2)按轴的结构要求,进一步确定其他各段的直径; (3)进行强度验算。
三、常用轴的结构名称及作用(见下表)
名 称 配合(工作)轴颈 作 用 支承齿轮、带轮、联轴器等转动零件的部位 被轴承支承的部位 工作(配合)轴颈与支承轴颈的连接过渡部分 便于轴上零件装配,避免擦伤倒 角 被安装零件,兼起一定的导向作用 1.不受装配限制的自由表面,可取得大一些 2.有装配要求的表面(轴肩/环、轴上)的圆角半径较轴上零件孔端的圆角半径和倒角高度稍小 圆 角 防止应力集中 3.对轴上有多处圆角半径或倒角时,应尽可能取同样尺寸,以便于加工 备 注 符合直径系列 既要符合直径系列,又要符合轴承内孔的直径标准 符合直径系列 支承轴颈 轴 身 退刀槽 加工螺纹时,避免产生螺尾而开设 磨削精加工面时,清根而设 通常退刀槽宽度b≥2P(螺距),槽底径较螺纹小径略小一些 宽度2~4mm 轴上有多个键槽,在轴径相差不大时尽可能用同一规格尺寸,并安排在同一直线上 越程槽 键 槽 安装键,以对轴上零件实施周向固定 中心孔 轴的结构应满足的要 求 轴 向 固 定 目 的 轴向因定方法 便于加工及保证轴的精度 四、常用轴向固定、周向固定方法、特点及应用场合(见下表) 安装在轴上的零件,要能牢靠固定;便于加工和减少应力集中;轴上零件要便于装拆 保证轴上零件具有确定的轴向位置,防止零件作轴向窜动,承受轴向力 特 点 应用场合 ①结构简单,定位可靠,承受较大的轴向力 ②为轴的截面变化处 ③配合处的过渡圆角小于轴上零件孔端的圆角半径或倒角 ④轴肩高度h?(0.07d?2)~(0.1d?5) 轴 肩 应用广泛 ①各特点同轴屑 轴 环 ②宽度能任意取 b?1.4h,h取值同轴肩,但b、h不应用广泛 只适用于轴端零件固定 两零件间距 较小的场合 无法采用轴套或嫌轴套太长 常用于滚动轴承的固定 安全装置中的被切断件 轴端挡圈 ①承受不大的轴向力 ②为防松,应带有锁紧装置 ③可承受冲击和振动 ①主要靠位置已定的零件来固定 ②可简化轴的结构,保证轴的强度 ①固定可靠,装拆方便 ②要在轴上切螺纹、切槽,轴强度有削弱 ③要有防松措施(采用双螺母或一个螺母加止推垫圈) 结构简单,承受轴向力较小 ①周向、轴向都可固定 ②承受载荷较小,对轴的强度有削弱 轴 套 圆螺母 弹性挡圈 圆锥销 紧定螺钉 目 的 固定方法 键连接 平 键 半圆键 楔 键 花 键 ①简单、承载较小 辅助性连接 ②能作周向、轴向固定 保证零件传递转矩,防止零件与轴产生相对的转动 应 用 特 点 加工容易,对中性好,装拆方便,应用广泛 对中性好,自位性好,承载小,用于锥形轴连接 对中性差,传钮时还能承受单向轴向力 对中性、导向性很好,承载能力高,成本高 ①同时具有周向和轴向固定作用,对精度高,承载、抗冲击力较高 ②拆卸不便,不宜用于多次装拆的场合 靠零件和轴向的挤压摩擦力传钮,承载能力取决于过盈量大小 用于对中性要求高,承受较大振动和冲击载荷 时的周向固定 周向固定 过盈配合 键连接与 过盈配合 【注】轴上零件的装拆:对剖分式箱体中的轴,轴径的结构安排,应从轴端分别向中间增大。
知识拓展
轴的材料及热处理(见下表)
主要材料 碳 素 结构钢 优质 普通 常用牌号 45 A3、A5 40Cr 应用 用于受力较大、重要用途的轴,应用最广 用于受力较小,不太重要的轴 用于形状复杂、直径较大、淬火变形要求小的轴 热处理 正火、调质 一般不需热处理 调质 合金结构钢 【注】球墨铸铁也可用于轴的材料,它适用于形状复杂的轴(如曲轴等)。