2.齿轮与轴的联接
齿轮与轴的联接方法是传动链结构设计中重要内容之一,因为联接方法的好坏,将直接影响传动精度和工作可靠性。
由于齿轮传动链的工作条件(传递转矩、拆卸的频繁程度等)、结构的空间位置,以及装配的可能性等情况的不同,因此齿轮与轴的联接方式也是多种多样的。总的来说,在齿轮和轴的联接中,要求联接牢固,能够传递的转矩大,能保证轴与齿轮的同轴度和垂直度。
不同的联接方法,对于保证以上要求的完备程度各不相同,因此应根据传动链的特点合理选择。
常用的联接方法有以下几种:
① 销联接
如右图(a)所示,此种方法在小型精密机械中用得较多。它的优点是结构简单,工作可靠,能传递中等大小的转矩,不易产生空回。缺点是,装配时齿轮不能自由绕轴转动到适合的位置,以减小偏心的有害影响;同时,不宜用在齿轮直径太大之处,因为轮缘会挡住钻卡,以致不能顺利钻出销钉孔。
若齿轮需经常拆换,可用圆锥销联接(右图(b))。圆柱销和圆锥销的直径一般取轴径的1/4,最大不超过1/3,以免过多地削弱轴的强度和刚度。
② 螺钉联接
下图(a)所示的为用紧定螺钉沿齿轮轮毂径向固定齿轮,该方法装卸方便,但传递转矩小,螺钉容易松动,且拧紧螺钉时会引起齿轮的偏心。下图(b)为在齿轮和轴的分界面上钻孔攻 螺纹,并拧入紧定螺钉的固定结构。传动时,紧定螺钉受剪切和挤压作用。优点是结构简单,便于装卸,轴向尺寸小,宜用于轮毂很短(或无轮毂)而外径小的齿轮。缺点是传递转矩小,且易在使用中产生空回,故也不宜用于精密齿轮传动链中。下图(c)为用螺钉直接将齿轮固定在轴套凸缘上的结构。齿轮的定心靠其内孔与轴套外圆的配合保证,垂直度则靠轴肩的端面与齿轮端面的贴紧来保证。这种结构主要用于非金属齿轮的联接。此法在保证同轴度和垂直度方面较好。
螺钉联接
③ 键联接
如下图所示,最常用的是平键和半圆键。键联接一般多用于传递转矩较大和尺寸较大的齿轮传动。它的优点是装卸方便,工作可靠,缺点是同轴度较差,沿圆周方向不能调整。
键联接