江苏大学机械设计课件6键、花键联接

1、课件1机机 械械 原理及设计原理及设计（）20212021年年1111月月1414日日课件2课件3轴毂联接的分类：轴毂联接的分类：轴毂联接的功用：轴毂联接的功用：对轴上零件进行周向固定，并传递转矩。对轴上零件进行周向固定，并传递转矩。1键联接键联接2花键联接花键联接3无键联接无键联接4销联接销联接课件4一类型一类型：（：（有四种）有四种）1平键平键（静联接、动联接）：只起（静联接、动联接）：只起周向定位周向定位作用作用不起不起轴向定位轴向定位作用，作用，不能承担轴向力不能承担轴向力。(2)薄型平键薄型平键静联接静联接（薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处：承载能力较低）（薄壁结构、空心轴、尺寸受限制

2、处：承载能力较低）(3)导向平键导向平键动联接动联接（轮毂在轴上移动）（轮毂在轴上移动）(4)滑键滑键动联接动联接(1)普通平键普通平键静联接静联接（轮毂在轴上不移动）（轮毂在轴上不移动）圆头圆头(a型型)方头方头(b型型)单圆头单圆头(c型型)课件5工作面工作面课件6(1)普通平键普通平键静联接静联接圆头圆头(a型型)方头方头(b型型)单圆头单圆头(c型型)：用于轴端：用于轴端工作面工作面工作面为两侧面工作面为两侧面顶面与轮毂间要有间隙顶面与轮毂间要有间隙课件7(2)薄型平键薄型平键静联接静联接（高度为普通平键的（高度为普通平键的6070%）（薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处：承载能力较低）（

3、薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处：承载能力较低）圆头圆头(a型型)方头方头(b型型)单圆头单圆头(c型型)：用于轴端：用于轴端薄型平键的分析与普通平键一样薄型平键的分析与普通平键一样课件8(3)导向平键导向平键动联接动联接：零件滑移距离较小时：零件滑移距离较小时用螺钉固定在键槽中，键上有起键螺孔，轮毂沿键滑行用螺钉固定在键槽中，键上有起键螺孔，轮毂沿键滑行(4)滑键滑键动联接动联接：零件滑移距离较大时：零件滑移距离较大时滑键固定在轮毂上，轮毂带动滑键在键槽中滑行滑键固定在轮毂上，轮毂带动滑键在键槽中滑行工作面为两侧面，顶面与轮毂间要有间隙工作面为两侧面，顶面与轮毂间要有间隙工作面为两侧面，顶面与

4、轮毂间有间隙（图上未画出）工作面为两侧面，顶面与轮毂间有间隙（图上未画出）课件9课件10课件11课件122半圆键半圆键静联接静联接 具有自调整性，装配工艺性好但键槽对轴的强度削具有自调整性，装配工艺性好但键槽对轴的强度削弱较大，用于轴端、轻载场合弱较大，用于轴端、轻载场合工作面为两侧面工作面为两侧面 ，顶面与轮毂间要有间隙，顶面与轮毂间要有间隙课件13课件143楔键：普通楔键、钩头楔键楔键：普通楔键、钩头楔键静联接静联接工作面为上下两面工作面为上下两面 ，侧面与键槽间要有间隙，侧面与键槽间要有间隙能承担能承担轴向力轴向力，既起，既起周向定位周向定位作用，也起作用，也起单向单向轴向定位轴向定位作

5、用作用 。但会引起偏心和偏斜，主要用于定心。但会引起偏心和偏斜，主要用于定心精度要求不高和低转速的场合。精度要求不高和低转速的场合。课件151： 100工作面方头楔键方头楔键 钩头楔键钩头楔键 圆头楔键圆头楔键课件16课件17课件18课件194切向键切向键静联接静联接由一对斜度为由一对斜度为1：100的楔键组成，其的楔键组成，其工作面是由一工作面是由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。单个时只单个时只能传递单向转矩，传递双向转矩时必须用方向相反的能传递单向转矩，传递双向转矩时必须用方向相反的双键且夹角为双键且夹角为120。一般用于直径大于。一般用于直径

6、大于100cm的的轴上，如大型带轮、飞轮轴上，如大型带轮、飞轮课件20工作面课件21课件22dll二键联接的设计二键联接的设计1类型选择：类型选择：根据键联接的特点、使用要求、工作条件根据键联接的特点、使用要求、工作条件来选择。来选择。2尺寸选择：尺寸选择：由轴径由轴径d确定键剖面尺寸确定键剖面尺寸bh。由轮毂宽度由轮毂宽度l 确定键长确定键长l。一般一般l=(1.52)d，且且 ll，l为标准系列。为标准系列。课件233强度计算强度计算(1)平键联接平键联接a.静联接静联接失效形式失效形式：工作面压溃、：工作面压溃、 剪切破坏（很少发生）剪切破坏（很少发生）课件24 p3pdkl10t2强度

7、条件静联接的强度条件：静联接的强度条件：b.动联接动联接 pdkl10t2p3强度条件失效形式失效形式：工作面过度磨损：工作面过度磨损动联接的强度条件：动联接的强度条件：课件25 许用压力轮毂三者中最弱材料的轴键许用挤压应力轮毂三者中最弱材料的轴键轴径半圆头方头圆头键的工作长度键宽键高键与轮毂的接触高度传递转矩,p,d2bllllblllbhh5 .0k,kmn,tp课件26(2)半圆头键联接半圆头键联接4增加联接强度的措施增加联接强度的措施a. 增加键长：增加键长： l(1.61.8)db. 采用双键联接：采用双键联接：注意布置：注意布置：两个平键两个平键1800布置布置 两个半圆键两个半圆

8、键同一条母线上同一条母线上 两个楔键两个楔键9001200布置布置计算时按计算时按1.5个键计入个键计入失效形式失效形式：工作面压溃、工作面压溃、 剪切破坏（很少发生）剪切破坏（很少发生）计算公式与平键静联接一样，但计算公式与平键静联接一样，但k应查标准，应查标准，ll课件27一类型（内外之分）一类型（内外之分）.1矩形花键：矩形花键：轻系列用于静联接、轻载轻系列用于静联接、轻载 中系列用于中等载荷中系列用于中等载荷定心方式：小径定心定心方式：小径定心内、外花键均可用磨削的方法加工内、外花键均可用磨削的方法加工。课件282渐开线花键：渐开线花键： =30时齿顶高时齿顶高0.5m，用于较大载荷，

9、静动皆可，用于较大载荷，静动皆可=45时齿顶高时齿顶高0.4m，对轴的削弱比，对轴的削弱比30的小，用于的小，用于载荷较小直径较小的静联接、特别是薄壁零件。载荷较小直径较小的静联接、特别是薄壁零件。定心方式：齿型定心定心方式：齿型定心课件29课件30课件31二花键联接的强度计算二花键联接的强度计算失效形式：失效形式：静联接静联接工作面被压溃工作面被压溃 动联接动联接工作面过度磨损工作面过度磨损 pzhld10t2pzhld10t2m3pm3p强度条件（公式解释见下页）（公式解释见下页）课件32 许用压力许用挤压应力分度圆直径渐开线花键矩形花键平均直径时时渐开线花键矩形花键齿侧面的工作高度齿的工

10、作长度花键齿数一般载荷分布不均系数pddd2ddddm8.0h45mh30c22ddhhlz8.07.0,pffmmm00课件33 三花键联接的特点（与平键相比）三花键联接的特点（与平键相比）1承载能力强承载能力强 （受力较均匀，应力集中小受力较均匀，应力集中小）2导向性好导向性好3对中性好对中性好4互换性好互换性好5加工复杂，成本高加工复杂，成本高课件34无键联接无键联接1型面联接型面联接 装拆方便；对中性好；应力集中小但加工复杂装拆方便；对中性好；应力集中小但加工复杂 课件35摆 线正方形等距曲线带切口圆形三角形椭圆形六角形光滑的非圆形截面光滑的非圆形截面课件36课件372. 2. 胀紧联接胀紧联接课件38课件39课件40课件41销联接（销联接（销孔需要铰制，槽销除外销孔需要铰制，槽销除外）1销按作用可分为：定位销、联接销、安全销销按作用可分为：定位销、联接销、安全销2销按形状可分为：圆柱销、圆锥销、槽销等销按形状可分为：圆柱销、圆锥销、槽销等定位销用来固定零件之间的相对位置，是加定位销用来固定零件之间的相对位置，是加工、装配时的重要辅助零件，一般不受载，数工、装配时的重要辅助零件，一般不受载，数目一般不少于目一般不少于2个。个。联接销用来联接零件，可传递不大的载荷，类联接销用