今天我們聊聊在機(jī)械設(shè)計(jì)中，我們必須掌握的有關(guān)軸轂聯(lián)接的知識(shí)！軸轂聯(lián)接是軸轂與軸相連接的軸上零件，常見齒輪、帶輪等。聯(lián)接使回轉(zhuǎn)零件在軸上定位和固定，以便傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。
普通平鍵聯(lián)接
軸轂聯(lián)接的方式有鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、成形聯(lián)接、脹套聯(lián)接、銷聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接、過(guò)盈聯(lián)接等，有些聯(lián)接方式僅用于軸轂聯(lián)接，有些聯(lián)接方式可兼作其它聯(lián)接。鍵和花鍵是最常見的軸轂聯(lián)接方式。
1、鍵聯(lián)接
鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件，通常用于聯(lián)接軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件與擺動(dòng)零件，起周向固定零件的作用以傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩，楔鍵還可以起單向軸向固定零件。而導(dǎo)鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動(dòng)的導(dǎo)向裝置。 根據(jù)鍵的結(jié)構(gòu)形式，鍵聯(lián)接可分為平鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接等幾類。
1.1平鍵聯(lián)接：平鍵的兩個(gè)側(cè)面是工作面并用于傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵上面與輪轂槽底之間留有間隙，為非工作面。主要尺寸是鍵長(zhǎng)l、鍵寬b和鍵高h(yuǎn)。
平鍵端部形狀有圓頭（a型）、平頭（b型）和單圓頭（c型）三種 (如下圖) ，c型鍵用于軸端。 a、c型鍵的軸上鍵槽用端銑刀切制，對(duì)軸應(yīng)力集中較大， b型鍵的軸上鍵槽用盤銑刀銑出，軸上應(yīng)力集中較小。
1.2半圓鍵聯(lián)接：它靠鍵的兩個(gè)側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，故其工作面為兩側(cè)面。上鍵槽用尺寸與半圓鍵相同的圓盤銑刀加工，因而鍵在槽中能繞其幾何中心擺動(dòng)，以適應(yīng)輪轂槽由于加工誤差所造成的斜度。
1.3楔鍵聯(lián)接：鍵的上下兩表面是工作面，鍵的上表面和輪轂鍵槽底面均有1∶100的斜度，裝配后，鍵即楔緊在軸和輪轂的鍵槽里，工作表面產(chǎn)生很大預(yù)緊力。
鉤頭楔鍵聯(lián)接
1.4切向鍵聯(lián)接：它由兩個(gè)普通楔鍵組成。其上下兩面（窄面）為工作面，其中之一面在通過(guò)軸心線的平面內(nèi)。工作面上的壓力沿軸的切線方向作用，能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩。一個(gè)切向鍵只能傳遞一個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，須用互成120°～130°角的兩個(gè)鍵。用于載荷很大，對(duì)中要求不嚴(yán)的場(chǎng)合。由于鍵槽對(duì)軸削弱較大 ，常用于直徑大于100mm的軸上。如大型帶輪及飛輪，礦用大型絞車的卷筒及齒輪等與軸的聯(lián)接。
2、花鍵聯(lián)接
花鍵聯(lián)接由內(nèi)花鍵和外花鍵組成。內(nèi)、外花鍵均為多齒零件，在內(nèi)圓柱表面上的花鍵為內(nèi)花鍵，在外圓柱表面上的花鍵為外花鍵。顯然，花鍵聯(lián)接是平鍵聯(lián)接在數(shù)目上的發(fā)展。
與平鍵聯(lián)接比較，花鍵聯(lián)接在強(qiáng)度、工藝和使用方面有下列特點(diǎn)：
·在軸上與轂孔上直接而均勻地制出較多的齒與槽，故聯(lián)接受力較為均勻；
·因槽較淺，齒根處應(yīng)力集中較小，軸與轂的強(qiáng)度削弱較少；
·齒數(shù)較多，總接觸面積較大，因而可承受較大的載荷；
·軸上零件與軸的對(duì)中性好，這對(duì)高速及精密機(jī)器很重要；
·導(dǎo)向性好，這對(duì)動(dòng)聯(lián)接很重要；
·可用磨削的方法提高加工精度及聯(lián)接質(zhì)量；
·制造工藝較復(fù)雜，有時(shí)需要專門設(shè)備，成本較高；
花鍵聯(lián)接按齒形的不同，可分為矩形花鍵和漸開線花鍵兩類，這兩類花鍵均已標(biāo)準(zhǔn)化。
矩形花鍵的定心方式為小徑定心，即外花鍵和內(nèi)花鍵的小徑為配合面。其特點(diǎn)是定心精度高，定心的穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理引起的變形。矩形花鍵聯(lián)接是應(yīng)用最為廣泛的花鍵聯(lián)接。 應(yīng)用廣泛。如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車、燃?xì)廨啓C(jī)、機(jī)床、工程機(jī)械、拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械及一般機(jī)械傳動(dòng)裝置等等。
漸開線花鍵的齒廓為漸開線，分度圓壓力角α有30°及45°兩種。齒頂高分別為0.5m和0.4m(m為模數(shù))。漸開線花鍵可以用制造齒輪的方法來(lái)加工，工藝性較好，易獲得較高的制造精度和互換性。
漸開線花鍵的定心方式為齒形定心。受載時(shí)齒上有徑向力，能起自動(dòng)定心作用，有利于各齒受力均勻，強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)。用于載荷較大，定心精度要求較高以及尺寸較大的聯(lián)接，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、汽車等。壓力角45°的花鍵多用于輕載、小直徑和薄型零件的聯(lián)接。
3、銷聯(lián)接
銷聯(lián)接一般用來(lái)傳遞不大的載荷或作安全裝置；另一作用是起定位作用。常與帶孔螺栓和六角開槽螺母配對(duì)使用，把銷插入螺栓的孔與螺母的槽中，以防螺母松脫。銷按形狀分為圓柱銷、圓錐銷和異形銷三類。
4、無(wú)鍵聯(lián)接
凡是在軸轂聯(lián)接中不用鍵、花鍵或銷時(shí)的聯(lián)接，統(tǒng)稱為無(wú)鍵聯(lián)接。無(wú)鍵聯(lián)接中我們介紹兩個(gè)常用的型面聯(lián)接和過(guò)盈配合聯(lián)接。
型面聯(lián)接：是利用非圓剖面的軸與相應(yīng)形狀的零件的轂孔配合而構(gòu)成的聯(lián)接，作為機(jī)械傳動(dòng)中的聯(lián)接方式，型面聯(lián)接相對(duì)于傳統(tǒng)的鍵聯(lián)接相比，具有聯(lián)接強(qiáng)度高，沒(méi)有應(yīng)力集中，可以傳遞大扭矩且效率高的同時(shí)也可以承受沖擊載荷，并且對(duì)于一些大型機(jī)械裝備來(lái)講其拆裝方便及維修便利。
過(guò)盈配合聯(lián)接：是靠?jī)杀宦?lián)接件間的過(guò)盈配合構(gòu)成的聯(lián)接，常用于軸與帶轂零件的聯(lián)接。