文档介绍：第9章轴系零件
轴是机械中的重要零件,其功用是支承转动零件及传递运动和动力;而将轴和轴上零件进行周向固定并传递转矩的零件是键;轴承是支承轴及轴上零件,保持轴的旋转精度和减少轴与支承间的摩擦和磨损;联轴器和离合器是联接不同机构中的两根轴,使它们一起回转并传递转矩。
键联接和销联接
轴
轴承
联轴器、离合器和制动器
键、销及其联接的应用
机械零部件的认识
键联接的类型及其特点
键主要用于轴和轴上的旋转零件或摆动零件之间的周向固定,并传递转矩;有时可作导向零件。因键的结构简单,工作可靠,装拆方便,因此应用较广。
键是标准件,根据键在联接时的松紧状态不同,可分为松键联接和紧键联接两类。
常用的松键联接有:平键、半圆键、花键联接。
松键联接以键的两侧面为工作面,故键宽与键槽需紧密配合,而键的顶面与轴上零件之间有一定的间隙。因此松键联接时轴与轴上零件联接时的对中性好,特别在高速精密传动中应用更多。但松键联接不能承受轴向力,所以轴上零件需要轴向固定时,则需应用其他固定方法。
(1)平键联接
平键分为普通平键、导向平键和滑键三种。
①普通平键如图所示,这种键应用最广。根据端部结构不同,分为圆头(A型)、方头(B型)和单圆头(C型)三种。A型平键用于端铣刀加工的轴槽,常用于轴的中部。B型平键用于盘铣刀加工的轴槽,常用于轴端或轴的中部。C型平键一般用于轴端的联接。
普通平键联接
键联接的类型及其特点
②导向平键和滑键当轴上零件在工作过程中需作轴向移动时,则需采用由导向平键或滑键组成的动联接。导向平键(图1a)用螺钉固定在轴上的键槽中,工作时键对轴上滑动零件起导向作用,其端部有圆头(A型)和平头(B型)两种。当零件滑移距离较大时,宜采用滑键(图1b),滑键是将键固定在轮毂上,并与轮毂一起在轴上的键槽中滑动。
(2)半圆键联接如图2所示,半圆键呈半圆形,轴槽也是相应的半圆形,轮毂槽开通。半圆键能绕槽底圆弧摆动,这样能自动适应轮毂的装配。半圆键工作时靠其侧面来传递转矩。这种键联接的优点是工艺性较好,装配方便;缺点是轴上键槽较深,对轴的强度削弱较大,主要用于轻载或辅助性联接中,尤其适用于锥形轴与轮毂的联接。半圆键的标准为GB1098—79、GB1099—79。
图2 半圆键联接
键联接的类型及其特点
(3)花键联接如图1,花键联接是由带键齿的花键轴和带键齿的轮毂所组成。应用特点是:工作时依靠键齿的侧面来传递转矩,由于联接的键齿较多,因此能传递较大的载荷,且轴上零件与轴的对中性和沿轴向移动的导向性都较好。同时由于键槽较浅,故对轴的削弱较小。但其加工复杂、成本较高、多用于载荷较大和定心精度要求较高的场合或轮毂经常作轴向滑移的场合。
花键联接已经标准化。按其齿形不同,分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种(图2),其中以矩形花键应用最广。
①矩形花键它的齿侧面为两平行平面,如图2a所示。
②渐开线花键它的齿形为压力角a=30°(或45°)的渐开线,如图2b所示。
③三角形花键联接内花键齿形为直线齿形,外花键齿形为压力角45°的渐开线,如图2c所示。
图1 外花键(花键轴)与内花键(花键孔)
图2 花键联接
键联接的类型及其特点
紧键可分为楔键联接和切向键联接。
①楔键联接能在轴上作轴向固定零件,可承受不大的单向轴向力,键的上下面为工作面,上表面制成1:100的斜度。楔键分为普通楔键及钩头楔键,如图1所示。普通楔键又有圆头(A型)及方头(B型)两种形式。楔键联接多用于承受单向轴向力,对精度要求不高的低速机械上。
②切向键联接由两个单边楔键组成一个切向键,其上下面(窄面)为工作面。装配时,两个键分别从轮毂两端楔入。工作时靠工作面的挤压传递转矩。一个切向键只能传递单向转矩;传递双向转矩时,必须用两个切向键,两键应错开120°~135°,如图2c所示。切向键联接用于载荷较大,对同心精度要求不高的重型机械上。
图1 楔键联接
图2 切向键联接
平键标准和选用
平键是标准零件,可以按照国标来选用,普通平键的类型、 。
平键的主要尺寸为键宽b、键高h和长度L。普通平键的标记可用这三个主要尺寸来表示。
根据平键与轴槽、轮毂槽宽度尺寸的公差配合有三种联接形式,即较松键联接、一般键联接和较紧键联接。较松键联接主要应用在导向平键上;一般键联接应用于常用的机械装置;较紧键联接用于传递重载荷、冲击性载荷及双向传递转矩。平键联接采用基轴制,并对键的宽度b仅规定了h9一种公差,松紧不同是依靠改变轴槽和轮毂槽的公差带的位置来获得。
平键的选用