機械設計：和軸承小白一起學習鍵聯接和銷聯接的選擇、強度計算
今天和大家分享機械設計：和軸承小白一起學習鍵聯接和銷聯接的選擇、強度計算，作為一個基礎的零件裝配連接方式，鍵聯接和銷聯接在機械設計中是一種常用的聯接方式，雖然東西小，但是作用很強大，從選型到強度計算都不可馬虎對待，特別是在一些高強度的場合鍵和銷更是有這不可替代的作用，100唯爾教育網小編就詳細講解鍵和銷的聯接知識，可以給大家在設計時提供相關參考。
鍵連接
鍵是一種標準件，通常用于聯接軸與軸上旋轉零件與擺動零件，起周向固定零件的作用以傳遞旋轉運動和扭矩，楔鍵還可以起單向軸向固定零件。而導鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動的導向裝置。用鍵將軸與帶轂零件聯成一體的可拆聯接，是軸與齒輪或軸與帶輪之間常用的聯接方式。鍵是標準件，安放在軸與輪轂的鍵槽中，分為平鍵、半圓鍵和斜鍵3類。
鍵聯接的選擇
鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個方面。鍵的類型應根據鍵聯接的結構特點、使用要求和工作條件來選擇;鍵的尺寸則按符合標準規格的強度要求來選定。鍵的主要尺寸為其截面尺寸(一般以鍵寬b×鍵高h表示)與長度L。鍵的截面尺寸b×h按軸的直徑d由標準中選定。鍵的長度L一般可按輪轂的長度而定,即鍵長等于或略小于輪轂的長度;而導向平鍵的長度則按零件所需滑動的距離而定。重要的鍵聯接在選出鍵的類型和尺寸后，還應進行強度校核計算。
普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸見下表，所選定的鍵長應符合標準規定的長度系列。
平鍵聯接的強度計算
平鍵聯接傳遞轉矩時，聯接中各零件的受力如圖所示。對于采用常見的材料組合和按標準選取尺寸的普通平鍵聯接，其主要失效是工作面被壓潰，而一般不會出現鍵的剪斷。因此，通常只按工作面上的擠壓應力進行強度校核計算。對于導向鍵聯接和滑鍵聯接，其主要失效形式是工作面的過度磨損。因此，通常按工作面上的壓力進行條件性的強度校核計算。
式中：
T-傳遞的轉矩(T=F×y≈F×d/2)，單位為N·m;
k-鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h，h為鍵的高度，單位為mm;
l-鍵的工作長度，圓頭平鍵l=L-b，平頭平鍵l=L，單圓頭平鍵l=L-b/2，L為鍵的長度，b為鍵的寬度，單位均為mm;
d-軸的直徑，單位為mm;
[σp]-鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應力，單位為MPa;
[p]-鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用壓力，單位為MPa;
在進行強度計算校核后，如果強度不夠，可采用雙鍵聯接。這時一方面應考慮鍵的合理布置，即兩個
平鍵最好布置在沿周向相隔180°;另一方面,應考慮兩個鍵上載荷分配的不均勻性，在進一步的強度校核中只按1.5個鍵計算。
鍵聯接裝配要點
1平鍵與固定鍵的鍵槽兩側面應均勻接觸，其配合面間不得有間隙。
2間隙配合的鍵(或花鍵)裝配后，相對運動的零件沿著軸向移動時，不得有松緊不均現象。
3鉤頭鍵、鍥鍵裝配后其接觸面積應不小于工作面積的70%，且不接觸部分不得集中于一處;外露部分的長度應為斜面長度的10%~15%。
銷聯接
銷是標準件，可用來作為定位零件，用以確定零件間的相互位置；也可起聯接作用，以傳遞橫向力或轉矩；或作為安全裝置中的過載切斷零件嗎，以傳遞橫向力或轉矩；或作為安全裝置中的過載切斷零件。。銷可以分為圓柱銷、圓錐銷和異形銷等。圓柱銷依靠少量過盈固定在孔中，對銷孔的尺寸，形狀，表面粗糙度等要求較高，銷孔在裝配前須鉸削。通常被連接件的兩孔應同時鉆鉸，孔壁的粗糙度不大于Ra0.6μm。裝配時，在銷上涂上潤滑油，用銅棒將銷打入孔中。
常用的銷有圓柱銷、圓錐銷和開口銷等。下表是常見銷的簡圖和標柱示例。
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名稱
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簡 圖
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標記示例 |
| 圓柱銷 GB119-86 |
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銷 GB119-86 A8x30 表示公稱直徑d=8，長度l=30的A型圓柱銷 |
| 圓錐銷 GB117-86 |
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銷 GB117-86 A12x60 表示公稱直徑d=12，長度l=60的A型圓錐銷 |
| 開口銷 GB91-86 |
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銷 GB91-86 5x50 表示公稱直徑d=5，長度l=50的開口銷 |
１.圓柱銷和圓錐銷主要用于定位和連接。在使用時，圓柱銷和圓錐銷的銷孔必須經鉸制。裝配時要把被連接的兩個零件裝在一起鉆孔和鉸孔，以保證兩個零件的銷孔嚴格對中，這一點應在零件圖上加以說明。見下左圖。（注意：當剖切平面通過銷孔的軸線剖開時，銷按不剖畫出）
２.開口銷連接主要用來防止松脫。見下右圖。
銷主要有以下功用：
1)用來固定零件之間的相對位置的銷,稱為定位銷(圖a)，它是組合加工和裝配時的重要輔助零件。定位銷通常不受載荷或只受很小的載荷，故不作強度校核計算，其直徑可按結構確定，數目一般不少于兩個。銷裝入每一被聯接件內的長度，約為銷直徑的1~2倍。
2)用于聯接的銷稱為聯接銷(圖b),可以用來傳遞不大的載荷。聯接銷的類型可根據工作要求選定，其尺寸可根據聯接的結構特點按經驗或規范確定，必要時再按剪切和擠壓強度條件進行校核計算。
3)銷作為安全裝置中的過載剪斷元件時,稱為安全銷(圖c)。安全銷在機器過載時應被剪斷，因此,銷的直徑應按過載時被剪斷的條件確定。為了確保安全銷被剪斷而不提前發生擠壓破壞，通常可在安全銷上加一個銷套。
圓錐銷裝配時，被連接件的兩孔也應同時粘鉸，但必須控制徑、鉆孔時按圓錐銷小頭直徑選用鉆頭，用1：50錐度的鉸刀鉸孔。鉸孔時用試裝法控制孔徑，以圓錐銷自由插入全長的80%~85%為宜。然后用軟錘敲入。敲入后銷的大頭可被連接件表面平齊。或露出不超過倒棱值。
拆卸帶內螺紋的圓柱銷和圓錐時，可用拔銷器拔出，有螺尾的圓錐銷可用螺母旋出，通孔中的圓錐可以從小頭向外敲出。
銷的材料
銷的材料一般采用Q235、35鋼和45鋼。圓柱銷是靠微量過盈固定在銷孔中的，故不宜經常裝拆，否則會降低定位精度和聯接的可靠性。圓錐銷有1：50的錐度，其小端直徑為標準值。圓錐銷易于安裝，有可靠的自鎖性能，定位精度高于圓柱銷，且在同一銷孔中經過多次裝拆不會影響定位精度和聯接的可靠性，所以應用較為廣泛。圓柱銷和圓錐銷的銷孔一般均需鉸制。
銷連接裝配要點
1.定位銷的端面一般應略高出零件表面，帶螺尾的錐銷裝入相關零件后，其大端應沉入孔內。
2.開口銷裝入相關零件后，其尾部應分開60°一90°。
3.重要的圓錐銷裝配時應與孔進行涂色檢查,其接觸長度不應小于工作長度的60%,并應分布在接合面的兩側。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關于機械設計的知識技巧了，學習以上的機械設計：和軸承小白一起學習鍵聯接和銷聯接的選擇、強度計算知識，對于機械設計的幫助都是非常大的，這也是新手學習機械制造所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點擊右側人工服務，我們會有專業的人士來為您解答。
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