轴向变形通常花键的齿高相对于齿宽尺寸小很多。因此,我们假设键端无积累变形,只有轮毂面有变形。花键与轮毂接触处无间隙(面接触)花键形状与轮毂形状不考虑制造误差完全一致。它们属于面接触没有间隙。图1花键3花键变形跟轮毂变形一致设计的第一目标是使轮毂表面变形一致,那就要求轮毂上的压力均布。这样能保证表面承受的压力均匀分布,以避免一些危险点损坏材料。如图2,表示轴半径,表示花键的小旋转角。因为我们假定花键为刚体,所以花键任两点之间的变化就是轮毂的变形。花键联接按照键的横截面开头分为矩形花键联接和渐开线花键联接。图2花键小旋转角4危险截面确定简单传统设计方法考虑的前提是把影响零件工作状态的设计变量,如应力、强度、安全系数、载荷、环境因素、材料性能、零件尺寸和结构因素等,都处理成确定的单值变量。描述零件状态的数学模型,即变量与变量的关系,是通过确定性的函数进行单值变换获得危险截面。常用的危险截面的确定方法有以下几种:4.1花键的最小直径法花键危险截面的可靠度非常高(几乎为100%),这是由于花键的直径是按传统的设计经验确定的。若要求适当的可靠度值,则花键的直径可选用较小的值。4.2可靠性安全系数法采用可靠性安全系数法设计时,必须知道应力和强度的分布类型与分布参数估计值。而可靠性数据的积累又是一项长期的工作,因而我们必须利用现有的数据资料,运用有关定理与法则(如中心极限定理和“3法则”等),来确定设计过程中所涉及的许多随机变量的分布类型与分布参数。在可靠性安全系数计算中,是把所涉及的设计参数都处理成随机变量,将安全系数的概念与可靠性的概念联系起来,从而建立相应的概率模型。由于考虑到工程实际中发生的现象及表征参数的不确定性(随机性),因而更能揭示事物的本来面貌。理论分析与实践表明,可靠性设计比传统机械设计,能更有效地处理设计中一些问题,提高产品质量,减少零件尺寸,从而节约原材料,降低成本。
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