國外在五、六十年代研制出一種新型連接方式,即:機械脹套連接。機械脹套為無鍵連接,內套與外套分別與軸和輪轂配合,通過擰緊高強度螺釘,使得以錐面配合的外套和內套分別脹大和縮小,從而與軸和輪轂產生過盈量,依靠脹套與軸和輪轂之間的壓力產生的巨大摩擦力來傳遞轉矩、軸向力或兩者的合力。當需要拆卸時,通過拆卸螺栓將內外套的錐面分開。因此我國制定了脹套的國家標準。
但機械式脹套也存在著多種缺陷:
1、機械式脹套至少由兩件組成,有的甚至多達五件,加工制造非常復雜;
2、機械式脹套的安裝需要擰緊多個高強度螺栓,安裝費時費力;
3、機械式脹套安裝時,脹套自身錐面之間、脹套與軸之間、脹套與輪轂之間存在相對運動,如果安裝時沒有清理干凈,接觸面之間會產生研傷,導致拆卸非常困難,嚴重時無法拆卸;
4、機械式脹套的壁厚是不均勻的,螺栓擰緊后,較薄的一端邊緣會產生應力集中,會使軸產生裂紋甚至斷裂;
5、脹套安裝時需要涂抹防銹油,否則脹套生銹后無法拆卸。
在現在的機械工程加工中,軸與孔的連接是司空見慣的,目前機械傳動中的連接一般是通過鍵連接來傳遞運動的,采用鍵連接方式,由于需要在軸和輪轂上加工鍵槽,因而降低了工件的強度,而且承載能力又要受到鍵本身的剪切和擠壓強度的限制。由于鍵連接軸向定位差,軸孔配合往往選擇過盈配合,安裝時需要加熱,拆卸時更需要專業拉拔器,甚至破壞性拆卸。
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