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          花鍵連接的強度計算

          2014-09-03 14:07 作者:管理員11 來源:未知 瀏覽: 字號:

          摘要:花鍵連接的強度計算 1通用簡單算法 此法適用于矩形花鍵和漸開線花鍵。 花鍵連接的類型和尺寸通常根據被連接件的結構 特點,使用要求和工作條件選擇。為避免鍵齒工作表 面壓演(靜連接)或過度磨損(動連接),應進行必 要的強度校核計算,計算公式 2矩形花鍵承載

          花鍵連接的強度計算
          1通用簡單算法
              此法適用于矩形花鍵和漸開線花鍵。
              花鍵連接的類型和尺寸通常根據被連接件的結構
          特點,使用要求和工作條件選擇。為避免鍵齒工作表
          面壓演(靜連接)或過度磨損(動連接),應進行必
          要的強度校核計算,計算公式

          花鍵連接的許用擠壓應力,許用壓強
          2矩形花鍵承載能力計算(精確算法)
              GB/T17855-1999《花鍵承載能力計算方法》
          規定了矩形花鍵承載能力計算的主要內容,包括:花
          鍵受載分析、系數的確定和齒面接觸強度、齒根抗夸
          強度、齒根抗剪強度、齒面耐磨損能力的計算方法及
          外花鍵扭轉與彎曲承載能力計算方法等內容。
              (1)常見的失效形式(表5.3-12)
              (2)承載能力計算
              在產品設計時,應根據花鍵零件的具體結構、受
          力狀態、材料熱處理及硬度、精度等級等情況,選擇
          上述內容的全部或部分進行花鍵承載能力計算。
              1)術語與代號在花鍵承載能力計算中采用的
          術語和代號見表5. 3-13 0
              2)受力分析
              a)無載荷 對于無誤差的花鍵連接,在其無載
          荷狀態時(不計自重,下同),內、外花鍵各齒的中’
          心線(或對稱面)是重合的。鍵齒兩側間隙相等,
          均為作用側隙之半,見圖5. 3-10a。
          花鍵常見的失效形式
          術語、代號及說明1
          術語、代號及說明2
              b)受純轉矩載荷 對無誤差的花鍵連接,在其
          只傳遞轉矩T而無壓軸力F時,同側的各齒面在轉
          矩的作用下,彼此接觸、作用側隙相等,內、外花鍵
          的兩軸線仍是同軸的,見圖5.3-10b。所有鍵齒承受
          同樣大小的載荷,見圖5.3-11。
              c)受純壓軸力載荷 對無誤差的花鍵連接,在
          只承受壓軸力F不受轉矩T時,內、外花健的兩軸
          線出現一個相對位移盤e0(見圖5.3-10c)。當花鍵
          副回轉時,各鍵齒兩側面所受載荷的大小按圖5.3-12
          周期性變化。此時,花鍵副容易磨損。
              d)受轉矩和壓軸力兩種載荷
              對無誤差的花鍵連接,在其承受轉矩T和壓軸力
          F兩種載荷時,內、外花鍵的相對位里和各鍵齒所受
          載荷的大小和方向,決定于所受轉矩T和壓軸力F
          的大小及兩者的比例。
              當花鍵副所受的載荷主要是轉矩T,壓軸力F是
          次要的或很小時,該花鍵副回轉后,各鍵齒兩側面的
          受力狀態發生周期性變化,見圖5.3-13。
              當花鍵副所受的載荷主要是壓軸力F,轉矩了是
          次要的或很小時,該花健副回轉后,各鍵齒兩側面受
          力狀態發生周性變化,見圖5.3-14。在這種情況下,
          花鍵副也容易磨損。
          內、外漸開線花鍵的相對位置
          只傳遞轉矩T無壓軸力F時的載荷分配
          只承受壓軸力F而無轉矩T時
          同時承受轉矩T和壓軸力F,轉矩T占優勢時的載荷分配
              3)花鍵承載能力計算中的系數
              a)使用系數K1,使用系數K1主要考慮由于傳動
          系統外部因素引起的動力過載影響的系數。
              該系數可以通過精密測量獲得,也可經過對全系
          統分析后確定。在上述方法不能實現時,可參考表
          5.3-14取值。
              b)齒側間隙系數凡當花鍵副承受壓軸力F作
          用時,其各鍵齒的受力狀態將失去均勻性。因花鍵側
          隙發生變化,內、外花鍵的兩軸線將出現一個位移量
          e0,見圖5.3-10c。該位移最會影響花鍵的承載能力。
          這一形響用齒側間隙系數K1予以考慮。對小徑定心
          的矩形花鍵,可取K2=1.1~2.0。
          使用系數K1
          注:1.均勻平穩的原動機:電動機、蒸汽機、燃氣輪
                機等;
              2.輕徽沖擊的原動機;多缸內燃機等;
              3.中等沖擊的原動機:單缸內嫩機等;
              4.均勻平穩的工作機:電動機、帶式輸送機、通
                風機、透平壓縮機、均勻密度材料攪拌機等;
              5.中等沖擊的工作機:機床主傳動、非均勻密度材料
                攪拌機、多缸柱塞泵、航空或艦船螺旋槳等;
              6.嚴重沖擊的工作機:沖床、剪床、軋機、鉆機等。
              當壓軸力較小、花鍵副精度較高時,可取凡K2=1.1
          ~3.0;當壓軸力較大、花鍵副精度較低時,可取K2二
          2.0~3.0;當壓軸力為零時(只承受轉矩),K2=1.0。
              。)分配系數K3花鍵副的內花鍵和外花鍵的兩
          軸線在同軸狀態下,由于花鍵位置度誤差(鍵齒等
          分度誤差、對稱度誤差)的影響,使各鍵齒所受載
          荷不同。這種影響用分配系數K3予以考慮。
              符合GB/T1144標準規定的精密傳動用的矩形花
          鍵,K3=1.1~1.2;符合該標準規定的一般用途的矩
          形花鍵,K3=1.3~1.6。對于經過磨合,各鍵齒均可
          參與工作,且受載荷基本相同的花鍵副,取凡K3=1.0。
              d)軸向偏載系數K4 由于花鍵側面對軸線的平
          行度誤差、安裝后的同軸度誤差和受載后的扭轉變
          形,使鍵齒沿軸向所受載荷不均勻。用軸向偏載系數
          K4予以考慮。其值可從表5.3-15中選取。
              對磨合后的花鍵副,各鍵齒沿軸向載荷分布基本
          相同時,可取K4=1.0。
              當花鍵精度較高、花鍵結合長度l和平均圓直徑
          dm較小時,表5.3-15中的軸向偏載系數K4取較小
          值,反之取較大值。
              4)計算公式矩形花鍵承載能力計算公式見表
          5.3-16。


          軸向偏載系數K4

          計算公式1
          計算公式2




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