不明就辩(12)——锥面键槽破坏

littinbin

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见到几根皮带机滚筒，都是锥面处键槽破坏。
大家讨论有以下几种情况：
1.材质问题——提高材质性能，40Cr改为42CrMo，锻件调质
2.加工问题——内、外锥面加工配合不好，局部接触导致应力集中
3.结构问题——有人提出锥面键有两种形式，一种是键槽底面与轴线平行、一种是键槽底面与锥面母线平行，要选与母线平行的。
4.纯粹的强度计算问题



查了下相关标准，的确是有前面的第3种情况，但国标也说的清楚：
1.≤220推荐键槽底面与轴线平行＞220推荐键槽底面与锥面母线平行
2.这里还有个条件此标准是1:10的锥度。
3.实际问题轴都是1:20的锥，需要注意的是相对于1：10的锥1:20的锥本身就具有良好的传递扭矩的功能。





结果：
1.平行锥面与平行母线差距不大，平行母线稍优但加工稍难，估计这也是推荐＞220平行母线的原因之一。
2.相同条件下，1：10与1：20在键槽这块也是相差无几。
3.这是个计算问题，不该丢掉基本的计算能力。

liuguojin00

滚筒频繁启动，负载大冲击很厉害的，除了提高轴的强度，保证韧性也很必要。
可以的话选用弹性联轴器，加离合甚至摩擦传动都是可以的。

apple1848

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所以讨论的主题是平行于轴线,还是平行于母线？那问题解决了么？

coco888jun

大佬分析这个该带键分析吗？

wqs_123

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个人认为还有一个就是键槽宽度与键子配合缝隙大小的问题，也就是公差配合的问题，如果配合间隙过大，会导致轴在传动的时候有个碰撞的问题产生，久而久之，缝隙会因为键子与键槽之间的碰撞而越来越大，最终导致无法使用

lvshanhu777

从强度分析云图看，键槽底平行于轴线的应力比平行于母线的大。

wangankui123wak

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装一个永磁耦合器实现柔性传动力矩，包你安然无恙

zxczxc999

矿机上，轻载用弹性联轴器，重载用的是德标花键

phoenixy

是的，应该选花键而不是单键。

fatnessbear

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从受力性能比较键槽底面平行锥面母线的键槽会好点。从你发的图片看，损坏的地方都是键槽受力接触面比较小的地方。

dslwww

为啥非的用锥轴呢

jjyy2006

请把相关标准列出来。谢谢！（SolidWorks机械工程师网钻研三维技术的家园）

yayaxf

GB/T1570

gzcivil

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shtcon

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这个好专业，我们还没用过锥面轴，先学习下再说。

chenweiming

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按2.2倍的额定扭矩校核一下侧面的挤压强度

lidadage

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可以的

qlj32741

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SolidWorks的simulation仿真是基于结构静力学的，可以认为是很缓慢的施加载荷。皮带轮的启动过程，是一个瞬时力的突变过程；再者运行过程中皮带的载荷不同，轴产生疲劳也是有可能的。
按楼主的仿真，静力下的各危险点的应力值是符合强度要求的（我这里按图中屈服强度除以1.5估算）。至于在突变载荷或往复载荷下，是不是应该对轴径或键槽从新校核一下？
楼主可以往动载荷的冲击韧性、交变载荷的疲劳失效这两个方向走一走。
个人以为，疲劳失效的可能性比较大（看图片的话，加工或使用过程中产生的机械损伤降低了轴的疲劳强度）。
以上仅为个人看法，不做设计、加工参考。

zhejian009

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