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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




            (責任編輯:laugh521521)
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