汽车机械基础：轴毂联接技术

1.键联接

键联接主要用于轴和轴上零件之间的周向固定，用来传递扭矩，有的键也可同时用来实现轴向固定或轴向移动。这种联接的结构简单、工作可靠且装拆方便，因此获得了广泛的应用。键联接按键在联接中的松紧状态分为松键联接和紧键联接两大类。

（1）松键联接松键联接依靠键的两侧面传递转矩。键的上表面与轮毂键槽底面间有间隙，为非工作面，不影响轴与轮毂的同心精度，装拆方便。松键联接包括平键联接和半圆键联接。

图5-13所示为普通平键联接，这种键应用最广。键的端面形状有圆头（A型）、方头（B型）和单圆头（C型）三种。A型平键键槽用端铣刀加工，键在槽中固定较好，但槽对轴的应力集中影响较大。B型平键键槽用盘铣刀加工，槽对轴的应力集中影响较小，但对于尺寸较大的键，要用紧定螺钉压紧，以防松动。C型平键常用于轴的端部联接，轴上键槽常用端铣刀铣通。

当轮毂在轴上需沿轴向移动时，可采用导向平键（图5-14），如汽车变速器中的滑动齿轮与轴之间的联接。导向平键是加长的普通平键，为防止松动，用两个螺钉固定在轴槽中，为装拆方便，在键的中部制有起键螺孔。轮毂的键槽与键是间隙配合，当轮毂移动时，键起导向作用。

图5-13 普通平键联接

图5-14 导向平键联接

若轴上零件沿轴向移动距离长时，可采用如图5-15所示的滑键联接。滑键固定在轮毂上，随传动零件沿键槽移动。

如图5-16所示的半圆键联接，它能在轴的键槽内摆动，以适应轮毂键槽底面的斜度，装配方便，定心性好，故适合锥形轴头与轮毂的联接；但轴槽过深，对轴的削弱较大，主要用于轻载联接。

（2）紧键联接用于紧键联接的键具有一个斜面。由于斜面的楔紧影响，使轮毂与轴产生偏心，所以紧键联接的定心精度不高。紧键联接包括楔键联接和切向键联接。

如图5-17所示，楔键的上、下表面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底面，都有1∶100的斜度。键楔入键盘槽后，工作表面产生很大预紧力并靠工作面摩擦力传递转矩。它能承受单向的轴向力和起轴向固定作用。楔键分普通楔键（图5-17a）和钩头楔键（图5-17b）两种。钩头楔键的钩头是为便于拆卸使用的，因此装配时须留有拆卸位置。外露钩头随轴转动，容易发生事故，应加防护罩。

图5-15 滑键联接

图5-16 半圆键联接

图5-17 楔键联接(www.xing528.com)

图5-18所示为切向键联接，它由两个普通楔键组成。装配时两个键分别自轮毂两端楔入，装配后两个相互平行的窄面是工作面，工作时主要依靠工作面直接传递转矩。单个切向键只能传递单向转矩。若需传递双向转矩，应装两个互成120°～135°的切向键。切向键能传递很大转矩，常用于重型机械。

2.花键联接

当要求传递的转矩很大，普通平键不能满足要求时，应采用花键联接。花键联接是由周向均布的多个键齿的花键轴与带有相应的键齿槽的轮毂相配合而组成的联接，如图5-19所示。与平键联接相比，花键联接的特点是：键齿数多，承载能力强；键槽较浅，应力集中小，对轴和毂的强度削弱也小；键齿均布，受力均匀；轴上零件与轴的对中性和导向性好；但加工需要专用设备，成本较高；故它适用于定心精度要求较高、载荷较大的场合。

图5-18 切向键联接

图5-19 花键联接

花键联接已标准化，按齿形不同，分为矩形花键（图5-20a）和渐开线花键（图5-20b）。矩形花键定心精度高，定心稳定性好，轴和孔的花键齿在热处理后引起的变形可用磨削的方法消除，齿侧面为两平行平面，加工较易，应用广泛。渐开线花键的齿廓为渐开线，应力集中比矩形花键小，齿根处齿厚增加，强度高。工作时齿面上有径向力，起自动定心作用，使各齿均匀承载，寿命长。可用加工齿轮的方法加工，工艺性好，常用于传递载荷较大、轴径较大、定心精度要求高的场合。

图5-20 矩形花键和渐开线花键

3.销联接

销联接通常用于确定零件之间的相对位置（图5-21a），是组合加工和装配时的重要辅助零件；也用于轴毂之间或其他零件间的联接（图5-21b）；还可充当过载剪断元件（图5-21c）。

按销的形状不同可分为圆柱销和圆锥销。圆柱销靠过盈与销孔配合，适用于不常拆卸的场合。圆锥销具有1∶50的锥度，适用于经常拆卸的场合。

图5-21 销联接

小提示：

轴毂联接是轴上零件与轴做周向静联接或动联接的常用方法。其中以平键和花键联接应用最广。键联接设计时，可根据定心要求、载荷大小和性质、转速高低及装配情况等使用要求和工作条件选择不同的类型，根据轴头直径和轮毂长度选择标准尺寸。