(中文)KISSsoft软件基础培训---轴毂连接(键)

KISSsoft软件基础培训----轴毂连接（键）一、“键”基础知识简介键是标准件，分为平键、半圆键、楔键和切向键等。设计时应根据各类键的结构和应用特点进行选择。键连接主要用于轴与安装在轴上的回转零件（如齿轮、带轮、链轮等）的轴毂之间的周向固定和传递转矩，是应用最多的轴毂连接方式。平键（Key）的两侧面是工作面，上表面与轮毂槽底之间留有间隙，这种键定心性较好、拆装方便。常用的有普通平键和导向平键（featherkey）。一、“键”基础知识简介一、“键”基础知识简介变速箱的滑移齿轮采用的就是导向平键一、“键”基础知识简介端部形状可制成圆头（A型）、方头（B型）或单圆头（C型）。圆头键的轴槽用指形铣刀加工，键在槽中固定良好，但轴上的键槽端部的应力集中较大。方头键用盘形铣刀加工，轴的应力集中较小。单圆头键常用于轴端。一、“键”基础知识简介标记示例：圆头普通平键（A型），b=16、h=10、L=100的标记为：键16100GB1096-79平头普通平键（B型），b=16、h=10、L=100的标记为：键B16100GB1096-79圆头普通平键（C型），b=16、h=10、L=100的标记为：键C16100GB1096-79一、“键”基础知识简介静联接：键及键槽侧面压溃动联接：工作面过度磨损一、“键”基础知识简介一、“键”基础知识简介注意：由于轮毂上键槽深度较浅，轮毂材料的强度也最弱，所以平键连接的强度计算通常以轮毂为计算对象。一、“键”基础知识简介二、DIN6892-1998无锥度连接驱动式紧固件---“键”计算和设计√方法B推荐使用在DIN743第二部分规定了由键在轴上开槽导致截面突变而产生应力集中，考虑该因子对轴的影响，并且比校核键强度更加关键。今后版本逐渐更新后会加入。分析的有效范围：金属材料的温度范围在-40°C至150°C。DIN6885二、DIN6892-1998无锥度连接驱动式紧固件---“键”计算和设计二、DIN6892-1998无锥度连接驱动式紧固件---“键”计算和设计二、DIN6892-1998无锥度连接驱动式紧固件“键”计算和设计周向力产生的对表面的压力，考虑接触面积的载荷系数KV：取决于使用键的数量，分析其中最大两个键得到的KV=0.75（产生键变形而导致更高表面压力的KV=0.9，此情况静强度分析范畴）。在键承载长度范围负荷分配不均的摩擦系数KR：只在考虑过盈配合产生的部分传输扭矩时，使用最高扭矩峰值时使用，仅用于静载荷计算情况，并且小于1。载荷分配系数Kλ：由于轮毂几何形状的不同而产生载荷分布不均情况，分三种情况，请看图。二、DIN6892-1998无锥度连接驱动式紧固件“键”计算和设计使用脆性材料在轮毂上受交变载荷而不发生过大变形的参考系数fw：考虑了承载方向载荷频率的变化，有剧烈和缓慢之分。极限负载的频率系数fL：考虑到高负荷情况下的频率和材料的韧性和脆性。支承系数fs：受压力作用材料的承受能力，取决于材料本身的性能。硬度影响系数fH：考虑表面硬度。二、DIN6892-1998无锥度连接驱动式紧固件“键”计算和设计综合考虑韧性材料的屈服强度Re和屈服点Rp02，脆性材料则考虑抗拉强度Rm，并且加上公式中提到的各个系数后，方可得到的许用接触应力值。二、DIN6892-1998无锥度连接驱动式紧固件“键”计算和设计关于键连接的研究是建立在轴的载体上，并且在轴模型分析中并非关键失效位置。键只会在特殊情况失效,比如在载荷处于峰值情况下发生剪切变形。很多关于键的疲劳寿命分析报告分析显示，绝大部分最为常见的键失效的情况为交变弯曲（交变扭矩）疲劳载荷下发生的。而完整的连接体强度校核还要包括施加在轴、键和轮毂表面受压力情况，轴强度和轮毂强度等性能综合分析后方可得出结论。KISSsoft软件中键只提供接触应力相关的验证，对整个轴系统的疲劳失效分析还需要使用轴模块进行验证。D2D1三、KISSsoft软件“键keys”模块界面介绍三、KISSsoft软件“键keys”模块界面介绍摩擦扭矩是事先计算好的，比如通过“过盈配合”模块（下面会讲到）计算。如果暂不知道数值，请先设为0。在“结果”对话框中，还列举了在额定和最大扭矩和应力条件下计算得到的最小安全系数（静态和疲劳强度两种情况下的安全系数），而应用系数只适用于额定扭矩计算的情况。三、KISSsoft软件“键keys”模块界面介绍计算最大额定扭矩为达到最小安全系数，有时需要计算额定扭矩最大上限。点击“特殊模块设置”，在如图所示的对话框中，将许用安全系数设置为比如1.2，点击OK。然后返回到主界面，点击额定扭矩后面的，最后得到最大需用额定扭矩值，比如为3305Nm。如果你再次点击或F5按钮，“结果”一栏中就会显示安全系数为1.2，操作如图所示。三、KISSsoft软件“键keys”模块界面介绍轴直径：120mm额定扭矩：4000Nm轴毂外直径D1：200mm最大扭矩：15000Nm轴毂外直径D2：270mm应用系数：1.5轴毂外直径D2（装载长度c）的宽度：17mm距离a0：96mm负载峰值频率：10000改变旋转条件的频率：25000键标准：DIN6885.1A32x15x125（缓慢交变载荷情况下）轮毂材料：GG25键材料：C45轴材料：C60键数量：1个轴倒角：不需要轮毂倒角：0.8mm键在轴中使用长度ltr：125-32=93mm屈服强度Re[Ma]抗拉强度Rm[Ma]轮毂：EN-GJL-250(GG25)脆性材料130200键：C45（冷轧钢板）430680轴：1C60N（常化处理）310600请看演示三、KISSsoft软件“键keys”模块界面介绍修改轴的抗拉强度Rm和屈服强度Re轮毂材料的设置非常重要，该例案中为脆性材料，将会对分析产生影响。后面的许用应力值都是由抗拉强度和屈服强度决定的。修改键的抗拉强度Rm和屈服强度Re键的几何参数由标准（类型）和轴直径决定（大小），也可以自定义用于（特殊情况）。四、KISSsoft软件“键keys”模块练习“键keys”模块练习链接（hub）