《齿轮键公差与配合》课件

齿轮键公差与配合课程目标理解齿轮键公差的概念学习齿轮键配合的原理掌握齿轮键连接的设计方法掌握齿轮键公差的定义、分类、标准等了解齿轮键配合的类型、特点、选择依能够根据实际应用场景设计合理的齿轮基本知识据等方面内容键连接，并进行强度校核齿轮键基础知识定义作用齿轮键是用于连接齿轮和轴的一种齿轮键的作用是将齿轮固定在轴上机械零件，它通过键槽和键的配合，防止齿轮在轴上滑动或旋转来传递扭矩，保证齿轮和轴之间相对转动类型齿轮键的常见类型包括平键、楔键、花键、圆键和销键等齿轮键的作用传递转矩连接固定齿轮键可以将轴的转矩传递给齿轮键可以将齿轮牢固地连接齿轮，保证齿轮的同步旋转，在轴上，防止齿轮在轴上滑动实现动力传动或脱落承受轴向力齿轮键可以承受齿轮轴向力的冲击，防止齿轮在轴上移动齿轮键的形状与尺寸齿轮键的形状主要有三种矩形键、楔形键和圆键矩形键:是最常见的形状，结构简单、加工方便楔形键可以实现自锁，适合于承受较大的轴向载荷圆键适用于承受较小的轴向载荷，通常用于轴向移动的场合齿轮键的尺寸是指键的长度、宽度和高度键的长度应与轴的长度相匹配，宽度应与键槽的宽度相匹配，高度应与键槽的高度相匹配键的尺寸应根据齿轮的尺寸、工作载荷和工作条件进行选择齿轮键的材料与热处理材料选择热处理12齿轮键材料通常采用优质碳常见的热处理方法包括淬火素钢或合金钢，以确保足够和回火，提高键的硬度和耐的强度和耐磨性磨性，延长使用寿命表面处理3表面处理可以进一步提高键的耐腐蚀性和抗磨损性能，如镀铬、磷化等齿轮键的公差等级IT7IT8IT9IT10齿轮键公差等级决定了键槽和键的尺寸精度齿轮键公差的标准GB/TGB/T1096G-1B9/8T81097-1988标准编号标准编号适用于一般机械制造适用于重型机械制造GB/T1098G-1B9/8T81099-1988标准编号标准编号适用于精密机械制造适用于航空航天制造齿轮键配合的标准国家标准主要内容应用范围《齿轮键配合》定义了齿轮键配合的类型、尺寸、公适用于各种机械传动系统中齿轮键配GB/T1096-2009差等级和配合代号合的设计和制造齿轮键配合的分类过盈配合间隙配合过渡配合孔径大于轴径，常用于需要较大装配轴径大于孔径，常用于需要自由装配孔径和轴径之间存在间隙，但间隙大力和传递较大转矩的场合和相对运动的场合小不确定，根据实际情况选择缺点配合的特点与应用松配合过渡配合12在装配后，孔的尺寸大于轴在装配后，孔的尺寸和轴的的尺寸，存在间隙由于配尺寸之间存在微小的间隙或合面之间存在间隙，该配合过盈这种配合允许有限的允许一定的相对运动相对运动应用场景3缺点配合通常用于需要一定程度的相对运动或需要易于拆卸的连接，例如轴承、滑动轴承和联轴器过盈配合的特点与应用特点应用过盈配合是指孔的尺寸比轴的过盈配合常用于连接需要承受尺寸小，连接后产生一定的压较大载荷的零件，例如齿轮、力过盈配合可以提高连接的轴承等过盈配合的应用范围强度和刚度，防止零件松动，较广，但要根据实际情况选择但会增加装配难度常用的过合适的过盈量，以确保连接的盈配合类型包括过盈配合、过强度和可靠性盈配合、干涉配合等干涉配合的特点与应用紧密连接精确配合承受较大载荷干涉配合使零件之间形成紧密连接，不干涉配合能够保证零件之间的精确位置干涉配合能够承受较大的载荷，适用于易松动，适用于承受较大载荷和振动的关系，适用于对精度要求较高的场合，承受冲击载荷和循环载荷的工作条件，工作条件例如精密仪器和设备例如轴承和齿轮标准配合的特点与应用尺寸公差为零齿轮与轴之间配合精度较高广泛应用于一般机械零件的连接推荐配合值的选择轴的尺寸键的材料根据轴的尺寸选择合适的公差根据键的材料和强度，选择合等级，以确保键的连接强度和适的配合等级，以满足连接的精度力学性能要求工作环境根据工作环境的温度、湿度和振动等因素，选择合适的配合等级，以确保连接的可靠性和耐久性公差配合的选择依据功能要求制造精度装配要求经济因素保证零件之间的正常工作选择合适的公差等级，以考虑零件装配的难易程度选择经济合理的公差等级，如间隙配合用于轴承，确保零件加工的实际精度，以及装配后是否需要调和配合类型，以降低生产过盈配合用于紧固连接满足设计要求整，选择合适的配合类型成本公差配合的确定方法设计要求1功能、强度、刚度加工精度2加工设备、工艺装配条件3装配方法、环境经济因素4成本、周期公差配合的实际应用轴承配合1确保轴承在轴上旋转流畅，并承受负载齿轮配合2实现齿轮之间精确啮合，保证传动效率紧固件配合3确保螺栓、螺母等紧固件可靠连接，避免松动齿轮键连接的设计键槽尺寸键尺寸键槽尺寸应根据键的尺寸和轴的直径确定键的尺寸应根据轴的直径和传递的扭矩确定键槽的尺寸设计键槽宽度键宽+

0.1mm键槽深度键高+

0.1mm键槽长度根据轴径和键长计算键槽圆角R=

0.2mm键的尺寸设计123长度宽度高度与轴颈长度一致根据受力情况确定符合标准尺寸键的强度计算剪切强度F=τ*A压应力σ=F/A键的剪切强度校核剪切强度是材料抵抗剪切破坏的能力键的压力校核123接触面积最大压力校核结果计算键与键槽接触面积计算键的许用压力确保实际压力小于许用压力键的轴向力校核允许值实际值轴向力校核确保键承受的轴向载荷不超过其允许值.键的转动力矩校核步骤公式确定轴上所受转动力矩T=F*r计算键所能承受的最大转动力Tmax=[τ]*A*l矩进行校核Tmax≥T键的变形校核校核内容计算公式允许值键的剪切变形δ=F*L/G*Aδ≤

0.01*L键的压缩变形δ=F*L/E*Aδ≤

0.01*L键的制造工艺铣削冲压铣床加工，精度高，效率高冲床加工，效率高，成本低磨削磨床加工，表面光洁度高键的装配工艺压入式安装螺栓固定式安装焊接式安装利用液压机或其他专用设备将键压入键使用螺栓将键固定在轴或轮毂上，适用将键焊接在轴或轮毂上，适用于需要高槽中，适用于过盈配合的键连接于标准配合或间隙配合的键连接强度和可靠性的键连接键连接的质量控制尺寸精度表面质量12确保键和键槽尺寸符合设计要求，以保证配合精度和连接键和键槽表面应光洁平整，无毛刺和划痕，以避免应力集强度中和连接失效装配质量检验测试34键的装配应紧密，无松动或过紧现象，以确保连接的可靠对键连接进行必要的检验测试，例如强度测试、疲劳测试性和稳定性等，以验证连接的可靠性和耐久性本课程总结齿轮键公差配合齿轮键设计12了解齿轮键公差和配合的概掌握齿轮键的设计方法，包念和标准，并掌握公差配合括键槽尺寸、键尺寸设计，选择原则，保证齿轮键连接并进行强度校核，确保齿轮的质量和可靠性键连接的强度和安全齿轮键制造与装配3了解齿轮键的制造和装配工艺，并掌握相应的质量控制方法，保证齿轮键连接的精度和质量。