第13章轴和轴毂联接
（一）教学要求
掌握轴结构设计特点，及轴的强度计算方法，了解轴的疲劳强度计算和振动（二）教学的重点与难点
轴的弯扭合成法强度计算方法
（三）教学内容
挂图、模型、轴实物
（四）教学内容
16.1.1 概述
16.1.2 轴的结构设计
16.1.3 轴的强度计算
16.1.4 轴的材料及选择
16.1.5 轴的设计
16.1.6 轴毂联接
传动零件必须被支承起来才能进行工作，支承传动件的零件称为轴。轴本身又必须被支承起来，轴上被支承的部分称为轴颈，支承轴颈的支座称为轴承。
轮毂与轴之间的联接称为轴毂联接，常用的有键联接和花键联接，还有销联接、过盈配合联接等，这些联接均属于可拆联接。本章仅讨论阶梯轴的设计计算和键联接。
13.1 概述
轴是组成机器的重要零件之一，轴的主要功用是支承旋转零件、传递转矩和运动。
一、轴的分类（转轴、心轴、传动轴）
1.心轴：用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩。例：自行车的前轮轴（固定心轴）、铁路机车轮轴（旋转心轴）。
自行车的前轮轴
铁路机车的轮轴
2.传动轴：主要用于传递转矩而不承受弯矩，或所承受的弯矩很小的轴。例：汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。
3.转轴：机器中最常见的轴，通常简称为轴。工作时既承受弯矩又承受转矩。
减速器轴
根据轴线的形状的不同，轴又可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。
曲轴
挠性钢丝轴
13.2 轴的结构设计
拆装
轴上各段的名称
轴的结构和形状取决于下面几个因素：（1）轴的毛坯种类：（2）轴上作用力的大小及其分布情况；（3）轴上零件的位置、配合性质及其联接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。可见影响轴的结构与尺寸的因素很多，设计轴时要全面综合的考虑各种因素。
对轴的结构进行设计主要是确定轴的结构形状和尺寸。一般在进行结构设计
时的已知条件有：机器的装配简图，轴的转速，传递的功率，轴上零件的主要参数和尺寸等。
13.2.1 轴的强度、刚度
轴的强度与工作应力的大小和性质有关。在选择轴的结构和形状时应注意以下几个方面。
1.使轴的形状接近于等强度条件。
2.尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力集中。
3.改变轴上零件的布置，有时可以减小轴上的载荷。
4.改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷。
13.2.2 零件在轴上的固定
1.周向固定（键、花键、销和过盈配合等）
2.轴向固定（轴肩、轴环、螺母、套筒及轴端挡圈定位等）
轴肩定位
圆螺母定位弹性挡圈固定
止动垫圈固定紧定螺钉固定
轴端压板
13.2.3 轴的加工和装配工艺性
思考题
13.1试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。
13.3 轴的强度计算
13.3.1 轴的扭转强度计算
开始设计轴时，通常还不知道轴上零件的位置及支点情况，无法确定轴的受力情况，只有待轴的结构设计基本完成后，才能对轴进行受力分析及强度计算。因此，一般在进行轴的结构设计前先按纯扭转受力情况对轴的直径进行估算。 设轴在转矩T 的作用下，产生剪应力τ。对于圆截面的实心轴，其抗扭强度条件为：
639.5510[]
0.2T T T T P
MPa W d n
ττ?==≤
d ≥=式中：[],13.2T MPa τ-许用切应力，查表；
13.2C -与轴材料有关的系数，查表；
37d d d -轴径，单键放大％，双键放大％
由上式求出的直径值，需圆整成标准直径，并作为轴的最小直径。如轴上有
一个键槽，可将值增大3%—5%，如有两个键槽可增大7%—10%。
13.3.2 轴的弯扭合成强度计算
完成轴的结构设计后，作用在轴上外载荷的大小、方向、作用点、载荷种类及支点反力等就已确定，可按弯扭合成的理论进行轴危险截面的强度校核。 进行强度计算时通常把轴当作置于铰链支座上的梁，作用于轴上零件的力作为集中力，其作用点取为零件轮毂宽度的中点上。具体的计算步骤如下： 1）画出轴的空间力系图。（分解为水平面分力和垂直面分力） 2）作出水平面上的弯矩图和垂直面上的弯矩图。 3）计算合成弯矩M 。 4）作出转矩图T 。
5）计算当量弯矩，绘出当量弯矩图
M = 30.1b M M W d
σ=
= 3
0.2T T T T
W d
τ=
= 由第三强度理论
[]e b W
σσ==≤强度条件：（当量应力）
[]b MPa σ-式中：材料许用弯曲应力，
6）校核危险截面的强度。根据当量弯矩图找出危险截面，进行轴的强度校核，公式如上。
13.4 轴的材料及选择
轴的材料种类很多，选择时应主要考虑如下因素： 1.轴的强度、刚度及耐磨性要求；
2.轴的热处理方法及机加工工艺性的要求；
3.轴的材料来源和经济性等。
轴的常用材料是碳钢和合金钢。
碳钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善其综合性能，加工工艺性好，故应用最广，一般用途的轴，多用含碳量为0.25～0.5%的中碳钢。尤其是45号钢，对于不重要或受力较小的轴也可用Q235A等普通碳素钢。
合金钢具有比碳钢更好的机械性能和淬火性能，但对应力集中比较敏感，且价格较贵，多用于对强度和耐磨性有特殊要求的轴。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢，经渗碳处理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等合金钢，有良好的高温机械性能，常用于在高温、高速和重载条件下工作的轴。
值得注意的是：由于常温下合金钢与碳素钢的弹性模量相差不多，因此当其他条件相同时，如想通过选用合金钢来提高轴的刚度是难以实现的。
低碳钢和低碳合金钢经渗碳淬火，可提高其耐磨性，常用于韧性要求较高或转速较高的轴。
球墨铸铁和高强度铸铁因其具有良好的工艺性，不需要锻压设备，吸振性好，对应力集中的敏感性低，近年来被广泛应用于制造结构形状复杂的曲轴等。只是铸件质量难于控制。
轴的毛坯多用轧制的圆钢或锻钢。锻钢内部组织均匀，强度较好，因此，重要的大尺寸的轴，常用锻造毛坯。轴的常用材料机械性能见表。
13.5 轴的设计
设计轴的一般步骤为：
1）选材
2）按扭转强度估算轴的最小直径
3）设计轴的结构，绘出轴的结构草图（确定轴上零件的位置和固定方法；确定各轴段直径、长度。）
4）按弯扭合成进行轴的强度校核。一般选2—3个危险截面进行校核。若危险截面强度不够或强度裕度太大，则必须重新修改轴的结构。
例13.1 图示为一电动机通过一级直齿圆柱齿轮减速器带动带传动的简图。已知电动机功率为30KW,转速
n=970r/min,减速器效率为0.92，传动比i=4,单向传动，从动齿轮分度圆直径d
2
=410mm,轮毂长度
105mm,采用深沟球轴承。试设计从动齿轮轴的结构和尺寸。
单级齿轮减速器简图
解：（1）求输出轴的转速与输出功率。
n
2=n
1
/i=970/4=242.5r/min
P
2=0.92*P
1
=0.92*30=27.6KW
（2）选择轴的材料和热处理方法。
轴采用45钢正火处理。查表σb=600MP a。（3）估算轴的最小直径
4)轴的结构设计及绘制结构草图
(5)按弯、扭组合作用验算轴的强度（6)键槽设计及其公差
(7)确定轴的各处倒角、圆角，公差
(8)绘制轴的工作图
13.6 轴毂联接
常见的轴毂联接有键联接、花键联接等。轴毂联接主要是用来实现轴和轮毂（如齿轮、带轮、蜗轮、凸轮等）之间的周向固定并用来传递运动和转矩。键联接是一种应用很广泛的可拆联接，主要用于轴与轴上零件的周向相对固定，以传递运动或转矩。
13.6.1 键联接
1.平键联接
（1）普通平键联接
普通平键联接是平键中最主要的形式。普通平键可分为A型、B型和C型三种。
平键的尺寸
（2）导向平键联接
导键：工作原理：导键引导传动零件；类型：A、B型(由螺钉固定于轴上)；
应用：轴向位移较小处。
（3）滑键联接
滑键：工作原理：导槽引导传动零件和键；
类型：如图13.3(由各种方式固定于轮毂上)；
应用：轴向位移较大处。
2.半圆键联接
工作原理：靠侧面受挤压，传递载荷；
工作面：两侧面；
非工作面：上下表面（起自位作用）；
结构加工：键槽由盘形铣刀铣出，键为半圆形；
应用：锥形轴端与轮毂的联接两键布置成一条直线
松键联接的特点：
优点：制作简易，装拆方便，定心性好，用于高精度处
缺点：不能实现轴上零件轴向固定。
3.斜键联接
楔键键联接和切向键
(1)楔键
工作原理：靠上下面压紧产生承受载荷（联接处的偏压也承受载荷）工作面：上下表面；
非工作面：两侧面；
结构（加工）：上面由1：100斜面，下面平行轴线；
应用：两键时1200布置（合力小，偏心小）。
(2)切向键
工作原理：挤压力沿轴切向方向2
d
产生的力矩承受载荷（也可承受不大的单向轴向力）；
结构：两键配合面各有1：100斜度，成对组装，组合后上下表面为工作面； 应用：只承受单向转矩；正反转矩都承受，相隔 120~135 布置两对切向键。
斜键联接的特点：
优点：简单、方便；
缺点：定心精度低，在冲击、振动、变载下易松动。
13.6.2 花键联接
如果使用一个平键，不能满足轴所传递的扭矩的要求时，可在同一轴毂联接处均匀布置两个或三个平键。而且由于载荷分布不均的影响，在同一轴毂联接处均匀布置2（3）个平键时，只相当于1.5（2）个平键所能传递的扭矩。显然，键槽愈多，对轴的削弱就愈大。如果把键和轴作成一体就可以避免上述缺点。多个键与轴作成一体就形成了花键。
花键
【思考题】
1.轴按功用与所受载荷的不同分哪几种？常见的轴大多属于哪一种？
2.轴的结构设计应从哪几个方面考虑？
3.轴上零件的周向固定有哪些方法？采用键固定时应注意什么？
4.花键联接定心方法有哪些？
5.在齿轮减速器中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径大得多？
第三章轴毂联接 轴毂联接的功能主要是实现轴与轴上零件的周向固定并传递转矩， 有些还 能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。 轴毂联接的形式很多，本章主要讨论 键联接、花键联接和销联接。 第一节键、花键联接 一、键联接 键的功用：通常用于联接轴和轴上的零件，起到周向固定的作用并传递 转矩。有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。 键是一种标准 件。 1 ?键联接的类型及特点 主要类型：平键联接、半圆键联接、楔键联接、切向键联接。 (1 )平键联接 如图5- 1a 所示，装配时，转动件上加工一个通槽，在轴上加工一个小 坑，便构成了平键联接。平键的两个侧面是工作面并用于传递转矩。 键的上面 与轮毂槽底之间留有间隙，为非工作面。 图3—1普通平键联接 工作原理：是靠键同侧面的挤压来传递转矩、运动、动力 键的侧面与键槽之间为过盈配合，装配时用木锤敲平。这种键联接具有 结构简-FF --- J-b -P 2- —? € ---- j V//////A V//////A
单、对中性好、装拆方便等优点，因而得到广泛应用。但这种键联接对轴上零件不能起到轴向固定的作用。 平键联接按用途可分为3 种：普通平键、导向平键和滑键。 ①普通平键普通平键用于静联接，即轴与轮毂之间无相对移动。按键的端部形状可分 为A型（圆头）、B型（方头）和C型（单圆头）3种。（如图5 - 1） 圆头键的键槽用指状铣刀加工，键放在与键同形状的键槽中，因而键的轴向固定较好。缺点是键的圆头侧面与轮毂的键槽不接触，因而键的头部不能充分利用，而且键槽端部对轴引起的应力集中较大。 方头平键的键槽用圆盘铣刀加工，因而避免了上述缺点，但键在键槽中固定不好。 单圆头平键常用于轴端与轴上零件的联接。 薄形平键，其结构与普通平键几乎一样，就是键高约为普通平键的 60%-70% ，也分为圆头，平头和单圆头三种形式。传递转矩的能力较低，常用于薄壁结构，空心轴及一些经向尺寸受限制的场合，另外对轴的削弱，能力也小。 ②导向平键导向平键用于动联接，即轴与轮毂之间有轴向相对移动的联接。导向平键（图5-2）是一种较长的平键，用螺钉固定在轴槽中，轴上零件可沿键作轴向滑动。为拆卸方便键上制有起键螺孔。导向平键用于轴上零件滑移距离不大的场合。
王黎钦《机械设计》第5版课后习题 第6章轴毂连接 6.1平键的标准截面尺寸如何确定？其长度如何确定？ 答：（1）平键的截面尺寸键宽b和键高度h是按轴径d从标准中查得； （2）键长度L按轮毂宽度从手册标准中查得标准长度，为保证不影响轴上零件轴向定位，该长度应比轮毂宽度略小。 6.2平键连接、半圆键连接、楔键连接各自的失效形式是什么？静连接和动连接的校核计算有何不同？ 答：普通平键连接的主要失效形式是：键、轴上键槽、毂上键槽三者中强度最弱的工作面被压溃； 导向平键连接的主要失效形式是：键、轮毂上键槽两侧面（即工作面）的磨损； 半圆键连接失效形式是：键、轴上的键槽、毂上键槽三者中强度最弱的工作面被压溃； 楔键连接的主要失效形式是：楔键上下面与轴和毂上键槽间正压力产生摩擦力的丧失导致摩擦力矩消失不能传递转矩、连接失效。 静连接校核计算的目的主要是限制工作面的挤压应力不超过材料的许用挤压应力，以防工作面压溃； 动连接校核计算的主要目的是通过限制工作面的压强来防止工作面的过度磨损。 6.3平键和楔键连接的工作原理上有何不同？各有什么特点？各使用在什么场合？当采用双键时各应如何布置？为什么？
答：（1）平键连接的工作原理是靠平键、轴上键槽、毂上键槽的侧面（即工作面）的挤压来传递转矩的；而楔键则是靠楔键上下面（即工作面）与轴和毂上键槽底面间正压力产生摩擦力力矩来传递转矩的。 （2）平键连接的特点是结构简单、装拆方便、对中性好；但不能承受轴向力，应用广泛；可用于静连接、动连接、要求轴毂对中性好的连接； 楔键连接特点是结构简单、装拆也方便，可传递单向轴向力，但楔键被楔紧时破坏了轴毂的对中性；另外楔键连接是靠摩擦传递转矩，有摩擦传力不可靠性。因此，仅用于对中性要求不高、载荷平稳、低速的连接。 （3）当需采用双键时，双键对平键按180o布置，对楔键按120o布置。因为180o布置的话等于单键，120o布置另120o处轴与孔接触，有一个摩擦力点，这样可以不过多削弱轴的强度；另外，也便于键槽加工。 6.4花键有哪几种？各用在什么场合？哪种花键应用最广？ 答：（1）花键按齿形可分为矩形花键和渐开线花键； （2）矩形花键有轻系列和中系列； 轻系列：承载能力较小，主要用于轻载荷的静连接； 中系列：多用于较重载荷的静连接或在空载下移动的动连接。 矩形花键应用最为广泛。 （3）渐开线花键有30o压力角和45o压力角两种： 30o压力角渐开线花键：模数大，齿根较厚和齿根圆较大，应力集中较小，强度大，寿命长。主要用于较重载荷或定心精度较高以及尺寸较大的连接； 45o压力角渐开线花键：齿数多、模数小、齿小，承载能力低。主要用于轻载小直径连接，特别是常用于薄壁零件的连接。
第11章 轴与轴毂连接 四、简答题 5. 轴的当量弯矩计算公式中22)(T M M e α+=中，α应如何取值？ 答： α的取值由扭转剪应力的循环特性决定：对于不变的转矩，3.0=α；当转矩脉动循环变化时，6.0=α；对于频繁正反转的轴，转矩剪应力可视为对称循环，1=α。若转矩的变化规律不明确时，一般也按脉动循环处理。 6.普通平键的失效形式和强度条件是什么？ 答：普通平键的主要失效形式是工作侧面的压溃。 普通平键连接的挤压强度条件为： P P hld T hl d T A F ][42//2σσ≤=≈= 式中，P σ——键侧面上受到的挤压应力，（MPa ）； T ——传递的功率，N.mm ； d ——轴的直径，mm ； h ——键的高度，mm ； l ——键的工作长度，mm 。A 型键l=L-b ，B 型键l=L ，C 型键l=L-b/2 ； b ——键的宽度（mm ）。 P ][σ——联接中较弱材料的许用挤压应力，MPa 六、分析题 1．根据承受载荷的不同轴可分为转轴、心轴、传动轴，试分析图中 I 、II 、III 、IV 轴是各属于那种类型？ 答：I 为传动轴，II 、IV 为转轴，III 为心轴。 2．指出下面图中的结构错误，并提出改进意见。
序号错误原因改正 1 箱体两端面与轴承盖接触处无 凸台，使端面加工面积过大 加凸台 2 轴肩过高，轴承无法拆卸轴肩高度要低于轴承内圈高度 3 键过长键长应小于轴上齿轮的宽度 4 套筒对齿轮的轴向固定不可靠装齿轮的那段轴的长度比齿轮的宽度短1-2mm 5 轴上还缺台阶，轴承装配不方 便 在右边轴承处加非定位轴肩， 6 轴与轴承透盖接触轴与轴承透盖之间有间隙，并加上密封圈 7 联轴器轴向未定位联轴器左端轴段加轴肩，对联轴器做轴向定位 8 缺键，没有周向定位在联轴器和轴之间加键，作周向定位 12 3 4 5 6 7 8 9 10 7 序号错误原因改正 1 轴的两端均伸出过长，增加了 加工和装配长度轴的左端第一段轴比联轴器的宽度短1-2mm，轴的右端面和轴承的外端面基本保持一致 2 联轴器与轴承盖接触联轴器与轴承盖之间要留有扳手操作空间， 3 轴与轴承透盖间缺密封措施轴与轴承透盖间加上密封圈 4 轴与轴承透盖接触轴与轴承透盖之间有间隙 5 轴上还缺台阶，轴承装配不方 便 在左边轴承处加非定位轴肩，
第十章轴及轴毂联接练习题 一、填空题； 1.轴根据其受载情况可分为：__转轴__、_心轴_、_传动轴__。 3.主要承受弯矩的轴称为__心轴____轴；主要承受转矩的轴称为_传动轴____轴；既承受弯矩，又承受转矩的轴称为__转轴_轴。 4.平键联结可分为______普通平键、导向平键和滑键____、___________、_____________等。 5.键连接可分为_平键连接_、__半圆键连接__、___楔键连接__。6．平键的截面尺寸应按轴径从键的标准中查取， 7.轴上零件的轴向固定方法主要有套筒，螺母和轴端挡圈 ;轴上零件的周向固定方法主要有键连接，小链接，花键连接。 二、选择题： 1.平键工作以_B____为工作面。 A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是 2.半圆键工作以_____B______为工作面。 A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是 3.楔键工作以__AC____为工作面。 A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是 6．机器的零、部件在装拆时，不得损坏任何部分。而且经几次装拆仍能保持该机器性能的联接叫 A A.可拆联接 B.不可拆联接
C. 焊接 D. 以上均不是 8．键联接、销联接和螺纹联接都属于 A 。 A.可拆联接 B.不可拆联接 C. 焊接 D. 以上均不是 9．楔键联接对轴上零件能作周向固定，且 D 。 A.不能承受轴向力 B.只能承受单向轴向力 C. 不能承受径向力 D. 以上均不是 三、简答题 普通平键联接的类型有几种，轴端联接一般采用哪一种类型的平键？键的尺寸是如何选出的。 四、在图上直接改正轴系结构的错语。（轴端安装联轴器） 图6 ①应画出垫片； ②应画出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短； ③应画出键； ④应降低轴肩高度，便于拆卸轴承； ⑤画出轴径变化，减小轴承装配长度；
（一）轴毂连接类型和特点 1：平键连接根据用途分为普通平键，薄型平键，导向平键和滑键。 普通平键分为圆头，平头，单圆头三种。 普通平键联接的特点是两侧面为工作面上表面与轮毂键槽底面有间隙，结构简单，拆装方便，对中性好。其中圆头平键特点是头部侧面与轮毂上的键槽并不接触，因而键的圆头部分不能利用，而且轴上键槽端部的应力集中较大。平头平键特点是当尺寸较大时，宜用紧钉螺钉固定在轴上的键槽中，防止松动。单圆头平键的特点是常用与轴端与轮毂零件的联接。 薄型平键特点传递能力较低，用于薄壁结构，空心轴等。 导向平键的特点适用于滑移的距离较小时，固定在轴上的键槽中。 滑键的特点适用于滑移距离较大时，固定在轮毂上。 2：半圆键联接 特点：工艺性好，装配方便，适用于锥形轴端与轮毂的联接。缺点是轴上键槽较深，对轴强度削弱较大。 3：楔形联接 特点：上下两面是工作面，工作时考键的楔紧作用传递扭矩，可以承担单向的轴向载荷，对轮毂起到单向的轴向固定作用。在转矩过载时键的侧面可以参加工作， 保证联接的可靠性。缺点是会产生偏心和偏斜。用于定心要求不高且低速的场所。4：切向键联接 特点：成对使用，工作面是工作面是由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两侧面。工作时靠工作面的挤压力和轴与轮毂间的摩擦力传递扭矩。 5：花键 分为矩形花键和渐开线花键。前者为小径定心，后者为齿形定心。 特点：P81上方（1）—（6） 6：无键联接： 特点：良好的对中性，联接面没有键槽或尖角，减小了应力集中，可传递大的扭矩。7：涨紧联接： 特点：内套筒缩小，外套筒涨大，接触面产生压紧力，利用压紧力引起的摩擦来传递扭矩或轴向力。 8：过盈联接 特点：结构简单，对中性好，承载能力大，承受冲击能力好，对轴削弱小，但是加工精度好，装拆不方便。 （二）轴的类型和举例 定义见P195下方。 举例： 转轴：二级减速器的三个轴。 心轴：自行车前轮支撑轴。 传动轴：汽车中连接变速箱与后桥间的轴。 （三）带，链，齿轮，蜗轮蜗杆在机器中的布置顺序。 顺序为：带传动—蜗轮蜗杆传动—齿轮传动—链传动 原因：带传动适用于高速传动，有过载保护的效果。 蜗轮蜗杆传动可以实现大的减速比，因为其效率较低， 发热量大，所以适用于较小功率的传输。 齿轮传动瞬间传动比恒定，一般用于中低速场合。
第13章轴和轴毂联接 （一）教学要求 掌握轴结构设计特点，及轴的强度计算方法，了解轴的疲劳强度计算和振动（二）教学的重点与难点 轴的弯扭合成法强度计算方法 （三）教学内容 挂图、模型、轴实物 （四）教学内容 16.1.1 概述 16.1.2 轴的结构设计 16.1.3 轴的强度计算 16.1.4 轴的材料及选择 16.1.5 轴的设计 16.1.6 轴毂联接 传动零件必须被支承起来才能进行工作，支承传动件的零件称为轴。轴本身又必须被支承起来，轴上被支承的部分称为轴颈，支承轴颈的支座称为轴承。 轮毂与轴之间的联接称为轴毂联接，常用的有键联接和花键联接，还有销联接、过盈配合联接等，这些联接均属于可拆联接。本章仅讨论阶梯轴的设计计算和键联接。 13.1 概述 轴是组成机器的重要零件之一，轴的主要功用是支承旋转零件、传递转矩和运动。 一、轴的分类（转轴、心轴、传动轴） 1.心轴：用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩。例：自行车的前轮轴（固定心轴）、铁路机车轮轴（旋转心轴）。
自行车的前轮轴 铁路机车的轮轴 2.传动轴：主要用于传递转矩而不承受弯矩，或所承受的弯矩很小的轴。例：汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。 3.转轴：机器中最常见的轴，通常简称为轴。工作时既承受弯矩又承受转矩。
减速器轴 根据轴线的形状的不同，轴又可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。 曲轴 挠性钢丝轴
13.2 轴的结构设计 拆装 轴上各段的名称 轴的结构和形状取决于下面几个因素：（1）轴的毛坯种类：（2）轴上作用力的大小及其分布情况；（3）轴上零件的位置、配合性质及其联接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。可见影响轴的结构与尺寸的因素很多，设计轴时要全面综合的考虑各种因素。 对轴的结构进行设计主要是确定轴的结构形状和尺寸。一般在进行结构设计
第12章轴毂连接 一﹑选择题 1.可拆连接有____﹑____。 A.键连接 B.铆接 C.焊接 D.过盈配合连接 选A﹑D 第12章轴毂连接第1节键连接的用途 来源：机械设计试题精选与答题技巧P120 2. ____键适用于定心精度要求不高﹑载荷较大的轴毂静连接。 A.平键 B.花键 C.切向键 D.半圆键 选C 第12章轴毂连接第1节切向键连接 来源：机械设计学习与考研辅导P98 3. ____键适用于定心精度要求高﹑载荷大的轴毂静连接或动连接。 A.平键 B.花键 C.切向键 D.半圆键 选B 第12章轴毂连接第2节花键的特点 来源：机械设计学习与考研辅导P98 4.普通平键剖面尺寸根据____来选择。 A.传递力矩的大小 B.轴的直径 C.键的材料 D.轮毂的长度
选B 第12章轴毂连接第1节平键连接 来源：机械设计学习与考研辅导P98 5. ____键对轴的削弱最大。 A.平键 B.半圆键 C.楔键 D.花键 选B 第12章轴毂连接第1节半圆键连接 来源：机械设计学习与考研辅导P98 6.楔键和切向键通常不宜用于____的连接。 A.传递较大转矩 B.要求准确对中 C.要求轴向固定 D.要求轴向滑动 选B 第12章轴毂连接第1节键连接的特点 来源：机械设计学习与考研辅导P99 7. ____键对轴削弱最小。 A.平键 B.半圆键 C.楔键 D.花键 选D 第12章轴毂连接第2节花键的特点 来源：机械设计学习与考研辅导P99
8.普通平键连接工作时，键的主要失效形式为____。 A.键受剪切破坏 B.键侧面受挤压破坏 C.剪切和挤压破坏同时产生 D.磨损和键被剪断 选B 第12章轴毂连接第1节平键连接 来源：机械设计学习与考研辅导P99 9.推荐用的普通平键连接强度校核的内容主要是____。 A.校核键侧面的挤压强度 B.校核键的剪切强度 C.A﹑B两者均需校核 D.校核磨损 选A 第12章轴毂连接第1节键连接的强度计算 来源：机械设计学习与考研辅导P99 10. ____不能列入过盈配合连接的优点。 A.结构简单 B.工作可靠 C.能传递很大的转矩和轴向力 D.装配很方便 选D 第12章轴毂连接第4节过盈配合连接的优点 来源：机械设计学习与考研辅导P99
机械设计中必须掌握的轴毂联接知识！ 【每日学机械】第84期，今天我们聊聊在机械设计中，我们必须掌握的有关轴毂联接的知识！轴毂联接是轴毂与轴相连接的轴上零件，常见齿轮、带轮等。联接使回转零件在轴上定位和固定，以便传递运动和动力。轴毂联接的方式有键联接、花键联接、成形联接、胀套联接、销联接、紧定螺钉联接、过盈联接等，有些联接方式仅用于轴毂联接，有些联接方式可兼作其它联接。键和花键是最常见的轴毂联接方式。 1、键联接键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上旋转零件与摆动零件，起周向固定零件的作用以传递旋转运动和扭矩，楔键还可以起单向轴向固定零件。而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。根据键的结构形式，键联接可分为平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接等几类。 1.1 平键联接：平键的两个侧面是工作面并用于传递转矩。键上面与轮毂槽底之间留有间隙，为非工作面。主要尺寸是键长L、键宽b和键高h。▲普通平键联接平键端部形状有圆头（A型）、平头（B型）和单圆头（C型）三种( 如下图) ，C型键用于轴端。A、C型键的轴上键槽用端铣刀切制，对轴应力集中较大，B型键的轴上键槽用盘铣刀铣
出，轴上应力集中较小。1.2 半圆键联接：它靠键的两个侧面传递转矩，故其工作面为两侧面。上键槽用尺寸与半圆键相同的圆盘铣刀加工，因而键在槽中能绕其几何中心摆动，以适应轮毂槽由于加工误差所造成的斜度。1.3 楔键联接：键的上下两表面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底面均有1∶100的斜度，装配后，键即楔紧在轴和轮毂的键槽里，工作表面产生很大预紧力。1.4 切向键联接：它由两个普通楔键组成。其上下两面（窄面）为工作面，其中之一面在通过轴心线的平面内。工作面上的压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成120°～130°角的两个键。用于载荷很大，对中要求不严的场合。由于键槽对轴削弱较大，常用于直径大于100mm的轴上。如大型带轮及飞轮，矿用大型绞车的卷筒及齿轮等与轴的联接。2、花键联接 花键联接由内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。显然，花键联接是平键联接在数目上的发展。与平键联接比较，花键联接在强度、工艺和使用方面有下列特点：在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故联接受力较为均匀；因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少；齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很