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花鍵聯(lián)接的類型和強(qiáng)度計(jì)算

行業(yè)新聞|2022-03-03| 深圳維動(dòng)自動(dòng)化

一、花鍵聯(lián)接由多個(gè)健齒和鍵槽構(gòu)成、均布在軸和輪轂孔的圓周上?;ㄦI的齒側(cè)面為工作面?;ㄦI聯(lián)接適用于靜、動(dòng)聯(lián)接。

花鍵聯(lián)接的主要優(yōu)點(diǎn)是:齒數(shù)較多而且受力均勻,故承載能力高;槽淺,齒根應(yīng)力集中小,對(duì)軸和樞的強(qiáng)度減弱較輕;軸上零件和軸對(duì)中性好;導(dǎo)向性好。其缺點(diǎn)是加工時(shí)需要專用設(shè)備,成本較高。

1、花鍵的類型及特點(diǎn)

花鍵已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,按剖面齒形可分為矩形花鍵和漸開線花鍵。這種花鍵的尺寸、公差和配合可分別查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

矩形花鍵、矩形花鍵加工方便,磨削方法精度高。,故常用。矩形花鍵在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了二種尺寸系列,即輕系列和中系列。輕系列承載能力較小,多用于輕載荷的靜聯(lián)接。

矩形花鍵在聯(lián)接中按小徑定心。軸和轂的定心表面在熱處理后都要磨削

2、漸開線花鍵,漸開線花鍵的齒廓為漸開線。與矩形花鍵相比,漸開線花鍵有以下特點(diǎn):齒根較厚齒根圓角較大,應(yīng)力集中較小,故聯(lián)接強(qiáng)度較高、壽命長(zhǎng);可利用加工齒輪的各種加工方法加工漸開線花鍵,故工藝性較好;尺寸較小時(shí),加工花鍵孔的拉刀制造成本較高,因而限制了它的使用。漸開線花鍵按齒形定心,具有自動(dòng)定心的作用。適用于載核較大,定心精度要求較高和尺寸較大的聯(lián)接。

漸開線花鍵在分度圓上的壓力角為30°;另一種是花鍵軸在分度圓上的壓力角為45°。壓力角為45°的漸開線花鍵,齒形鈍而短,因此,對(duì)聯(lián)接件的削弱較小,但齒的工作面高度較小,故承載能力較低,多用與載荷較輕,直徑較小的靜聯(lián)接。

二、花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算

花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算與鍵聯(lián)接相似,首先根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使用要求和工作條件選定花鍵類型和尺寸,然后進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核計(jì)算。其主要失效形式是工作面被壓潰(靜聯(lián)接)或工作過度磨損(動(dòng)聯(lián)接)。因此,靜聯(lián)接通常按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,動(dòng)聯(lián)接則按工作面上的壓力進(jìn)行條件性強(qiáng)度計(jì)算。

計(jì)算時(shí),假定載荷在鍵的工作面上均與分布,各齒面上的壓力的合力N作用在平均直徑1.png處,即傳遞進(jìn)扭矩2.png,并引入系數(shù)φ來考慮實(shí)際載荷在各花鍵齒上分配不均的影響,則花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為:

  4.png

式中:
5.png

 

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