第六章 键和销连接

第六章键和销连接,DesignJointsofKeysandPins,教学内容,键连接,1,花键连接,2,无键连接,3,销连接,4,6.1键连接,键的分类,楔键,平键,普通平键导向键滑键,半圆键,键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动导向。,切向键,普通楔键钩头楔键,1、平键连接的工作原理：,平键的下半部分装在轴上的键槽中，上半部分装在轮毂的键槽中。键的顶面与轮毂之间有少量间隙，键靠侧面传递扭矩。轮毂与轴通过圆柱表面配合实现轮毂中心与轴心的对中,根据用途不同，平键可分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键四种。其中普通平键和薄型平键用于静连接，导向平键和滑键用于动连接。,一、平键连接(Straightkeys),特点：A型平键的轴槽用端铣刀加工，键在槽中固定良好，但轴上槽引起的应力集中较大；B型平键的轴槽用盘铣刀加工，轴的应力集中较小；C型常用于轴端与毂类零件连接，与A型平键一样，其圆头部分的侧面与键槽并不接触，未能充分利用。用途：应用最广，也适用于高精度、高速或承受变载、冲击的场合。,2、普通平键,一、平键连接,圆盘铣刀铣键槽,插床加工键槽,键槽加工,当被连接的毂类零件在工作中必须在轴上作轴向移动时，则可采用导向平键。,特点：键用螺钉固定在轴上，键与轮毂键槽为间隙配合，轴上零件能做轴向移动。为了拆卸键的方便，设有起键螺钉孔，以便拧入螺钉使键退出键槽。用途：用于轴上零件轴向移动量不大的场合，如变速箱中的滑移齿轮。,3、导向键,一、平键连接,3、导向键,一、平键连接,当零件需滑移的距离较大时，因所需导向平键的长度过大，制造困难，故宜采用滑键。,特点：滑键固定在轮毂上，轴上零件带键在轴上的键槽中作轴向移动。应用：用于轴上零件轴向移动量较大的场合。,4、滑键,一、平键连接,二、半圆键连接(Woodruffkeys),二、半圆键连接(Woodruffkeys),三、楔键连接(Taperkeys),三、楔键连接,三、楔键连接,四、切向键连接,四、切向键连接,五、键的选择和键强度计算,1、键的选择,按轴径d查标准,略短于轮毂宽度,类型选择：由结构特点、使用要求、工作条件确定,尺寸选择：,2、平键的失效,平键联接工作时的主要失效形式为组成联接的键、轴和轮毂中强度较弱材料表面的压溃，极个别情况下也会出现键被剪断的现象。通常只须按工作面上的挤压强度进行计算。,五、键的选择和键强度计算,3、强度计算,五、键的选择和键强度计算,工作面被压溃,过度磨损,工作面被压溃,注意的问题,一个键强度不足时，可用相隔180的两个平键。考虑到载荷可能分配不均，强度校核时算1.5个键。,由轴和轮毂孔沿四周方向均部的多个键齿构成的联接称谓花键联接。,花键的标记为：N（键数）d（小径）D（大径）B（键槽宽）,6.2花键连接（SplinesJoints）,6.2花键连接（SplinesJoints）,一、类型、特点及应用,优点：受力均匀承载能力高定心性和导向性好对轴的削弱小(齿浅、应力集中小)可用磨削法提高精度和质量缺点：齿根有应力集中，成本高,应用：适用于定心精度高、载荷大、经常滑移的连接。,分类：矩形花键：小径定心，定心精度高稳定性好，应用广泛；渐开线花键：齿形定心，应力集中小，应用于传递转矩和轴径都比较大的场合。,6.2花键连接（SplinesJoints）,二、强度计算,载荷分配不均系数，一般取0.70.8z花键齿数l齿的工作长度，mm；h花键齿面工作高度，矩形：h=（Dd）/22C渐开线：=30，h=m；=45，h=0.8m；dm花键平均直径，矩形花键：dm(D+d)/2；渐开线花键：（分度圆直径）sp、p花键连接的许用挤压应力和许用压力，见P111表6-3,6.2花键连接,花键孔加工主要有插削拉削和磨削等方法。插削法用成形插刀在插床上逐齿插削生产率和精度均低用于单件小批生产。拉削法用花键拉刀在拉床上拉削生产率和精度均高应用最广泛。磨削法用小直径的成形砂轮在花键孔磨床上磨削用于加工直径较大淬硬的或精度要求高的花键孔。,6.2花键连接,三、花键加工,6.3无键连接,型面连接是轴与相应的轮毂由光滑非圆截面的表面构成的连接（见下图）。轴和毂孔可做成柱体或锥体，前者只能传递转矩，可用于不受载荷时移动的动连接；后者在传递转矩的同时，还可传递轴向力。当不允许有间隙和可靠性要求较高时，常采用非圆截面的锥体。,一、型面连接,型面连接的特点：,装拆方便，对中性较好；连接面上没有应力集中源，减少了应力集中；锥体型面连接中作用有很大的推力，且挤压应力比键连接中的挤压应力高，承载能力较低；切削加工较复杂，不易保证配合精度，应用尚不广泛。但由于成型工艺的发展，促进了型面连接在轻载连接中的应用,6.3无键连接,型面连接常用的型面有：,二、胀紧连接,胀紧连接是在毂孔与轴之间装入胀紧连接套（简称胀套），在轴向力作用下，同时胀紧轴与毂而构成的一种静连接。,传递转矩时,传递轴向力时,选择胀套时应满足：,二、胀紧连接,