键花键无键连接与销连接

1、第六章第六章 键、花键、无键连接和销连接键、花键、无键连接和销连接6-1 6-1 键连接键连接l键是一种标准零件键是一种标准零件l功能：功能：u实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩u有的还能实现轴向零件的轴向固定或轴向滑动的导向有的还能实现轴向零件的轴向固定或轴向滑动的导向l类型类型u平键连接平键连接u半圆键连接半圆键连接u楔键连接楔键连接u切向键连接切向键连接一、键连接的功能、分类、结构形式及应用一、键连接的功能、分类、结构形式及应用1 1、平键联接、平键联接(1)(1)结构结构: :l 键两侧与键槽相配合键两侧与键槽相配合l 上端面与轮毂键槽底面有间隙上

2、端面与轮毂键槽底面有间隙(2)(2)工作原理工作原理: : 两侧面是工作面，靠两侧面挤压传递转矩两侧面是工作面，靠两侧面挤压传递转矩(3)(3)特点：特点：l结构简单，装折方便，对中性好结构简单，装折方便，对中性好l承载能力大，应用广泛承载能力大，应用广泛l不能承受轴向力，对零件无轴向固定作用不能承受轴向力，对零件无轴向固定作用一、键连接的功能、分类、结构形式及应用1 1、平键联接、平键联接(4)(4)分类分类: :普通平键普通平键薄型平键薄型平键圆头圆头(A型型)导向平键导向平键滑键滑键平头平头(B型型)单圆头单圆头(B型型)l键槽铣刀加工键槽，轴向固定键槽铣刀加工键槽，轴向固定性好，但应力

3、集中大性好，但应力集中大l键圆头不能充分利用键圆头不能充分利用A型型一、键连接的功能、分类、结构形式及应用1 1、平键联接、平键联接(4)(4)分类分类: :普通平键普通平键薄型平键薄型平键圆头圆头(A型型)导向平键导向平键滑键滑键平头平头(B型型)单圆头单圆头(C型型)l盘铣刀加工键槽，应力集中小盘铣刀加工键槽，应力集中小l键全长可以充分利用键全长可以充分利用l尺寸较大的键易松动，应用紧尺寸较大的键易松动，应用紧定螺钉固定在轴上的键槽中定螺钉固定在轴上的键槽中B型型盘铣刀盘铣刀 一、键连接的功能、分类、结构形式及应用1 1、平键联接、平键联接(4)(4)分类分类: :普通平键普通平键薄型平键

4、薄型平键圆头圆头(A型型)导向平键导向平键滑键滑键平头平头(B型型)单圆头单圆头(B型型)l用于轴端与毂类零件连接用于轴端与毂类零件连接l圆头部分不能利用圆头部分不能利用C型型一、键连接的功能、分类、结构形式及应用1 1、平键联接、平键联接(4)(4)分类分类: :普通平键普通平键薄型平键薄型平键圆头圆头(A型型)导向平键导向平键滑键滑键平头平头(B型型)单圆头单圆头(B型型)l为普通平键的为普通平键的60%70%l分圆头、平头和单圆头三类分圆头、平头和单圆头三类l传递转矩能力较低传递转矩能力较低l常用于薄壁结构、空心轴以及常用于薄壁结构、空心轴以及一些径向尺寸受限制的场合一些径向尺寸受限制的

5、场合一、键连接的功能、分类、结构形式及应用1 1、平键联接、平键联接(4)(4)分类分类: :普通平键普通平键薄型平键薄型平键圆头圆头(A型型)导向平键导向平键滑键滑键平头平头(B型型)单圆头单圆头(B型型)l长度较长，需用螺钉固定。长度较长，需用螺钉固定。l为便于装拆，制有起键螺孔。为便于装拆，制有起键螺孔。l零件可在轴上移动，构成动联接。零件可在轴上移动，构成动联接。l适用于轴上零件移动量不大的场适用于轴上零件移动量不大的场合，如变速箱中的滑移齿轮合，如变速箱中的滑移齿轮起键螺孔起键螺孔固定螺钉固定螺钉起键螺孔起键螺孔固定螺钉固定螺钉一、键连接的功能、分类、结构形式及应用1 1、平键联接、

6、平键联接(4)(4)分类分类: :普通平键普通平键薄型平键薄型平键圆头圆头(A型型)导向平键导向平键滑键滑键平头平头(B型型)单圆头单圆头(B型型)l用于轴上零件移动量较大的场合用于轴上零件移动量较大的场合l滑键固定在轮毂上，轴上零件带滑键固定在轮毂上，轴上零件带键在轴上的键槽中作轴向移动键在轴上的键槽中作轴向移动潘存云教授研制一、键连接的功能、分类、结构形式及应用2 2、半圆键连接、半圆键连接工作面工作面(1)(1)工作原理工作原理: : l两侧面是工作面两侧面是工作面l侧面挤压传递转矩侧面挤压传递转矩(2)(2)特点特点: :l能在轴槽中摆动，可能在轴槽中摆动，可适应轮毂键槽的倾斜，适应轮

7、毂键槽的倾斜，对中性好，装卸方便；对中性好，装卸方便；l轴上键槽较深，对轴轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大。的强度削弱较大。(3)(3)使用场合：使用场合：l轻载轻载l锥形轴端的连接锥形轴端的连接一、键连接的功能、分类、结构形式及应用3 3、楔键连接、楔键连接(1)(1)结构特点结构特点: : l键的上表面有键的上表面有1:1001:100的斜度，的斜度，l轮毂槽的底面也有轮毂槽的底面也有1:1001:100的斜度的斜度安装安装时用时用力打力打入入工作面工作面(4)(4)应用：应用： 用于定心精度不高，用于定心精度不高，载荷平稳和低速的联接。载荷平稳和低速的联接。(3)(3)类型类型: :l普

8、通楔键普通楔键l勾头楔键勾头楔键(2)(2)工作原理工作原理: :l上下面为工作面上下面为工作面l靠摩擦力传递转矩靠摩擦力传递转矩拆卸空间拆卸空间一、键连接的功能、分类、结构形式及应用4 4、切向键连接、切向键连接(1)组成组成: 一对一对1:100的楔键的楔键(4)(4)安装：安装：一对楔键分别从轮毂两端打入一对楔键分别从轮毂两端打入（5 5）应用：）应用：用于载荷大，对中要求不严格的场合用于载荷大，对中要求不严格的场合直径大于直径大于100mm100mm轴上，如大型带轮等轴上，如大型带轮等(3)说明说明:l一个切向键传递单向转矩一个切向键传递单向转矩l双向转矩需两个切向键，两双向转矩需两个

9、切向键，两者之间夹角为者之间夹角为120130(2)工作原理工作原理:l楔键沿斜面拼合后相互平行楔键沿斜面拼合后相互平行的两窄面的两窄面l靠工作面上的挤压力和轴与靠工作面上的挤压力和轴与轮毂间的摩擦力传递转矩轮毂间的摩擦力传递转矩dd斜度斜度1：100120 130 窄面窄面工作面工作面n工作面工作面二、键的选择和键连接强度计算1 1、键的选择、键的选择l根据轴径根据轴径键的截面尺寸键的截面尺寸b、h查表选取查表选取l长度长度L参照轮毂长度从标准中选取参照轮毂长度从标准中选取二、键的选择和键连接强度计算2 2、键连接的强度计算、键连接的强度计算bA型型d(1)平键连接的强度计算平键连接的强度计

10、算Lbh/2l普通平键：普通平键：l=L-bl=LbB型型ldl键的主要失效形式：压溃、磨损键的主要失效形式：压溃、磨损(动联接动联接)、剪断。、剪断。1023ppkldT l导向平键和滑键：导向平键和滑键：1023pkldTp k=0.5h二、键的选择和键连接强度计算2 2、键连接的强度计算、键连接的强度计算(2)半圆键连接的强度计算半圆键连接的强度计算l计算准则计算准则挤压应力强度满足：挤压应力强度满足：l键的主要失效形式：工作面被压溃。键的主要失效形式：工作面被压溃。1023ppkldT uk:按标准查取按标准查取ul：近似等于其公称长度：近似等于其公称长度Lk(3)几点说明几点说明l键

11、材料通常为键材料通常为45钢，抗拉强度不小于钢，抗拉强度不小于450MPal当强度校核不够时，可采用双键；考虑载荷分布不均匀，强当强度校核不够时，可采用双键；考虑载荷分布不均匀，强度计算时按度计算时按1.5个键计算个键计算l双键布置方式双键布置方式u平键：沿周向相隔平键：沿周向相隔180u半圆键：轴的同一母线上半圆键：轴的同一母线上u楔键：周向相隔楔键：周向相隔90120u切向键：周向相隔切向键：周向相隔120130l一般键长不宜超过一般键长不宜超过1.61.8d，实际长度超过，实际长度超过2.25d时，多余的时，多余的长度基本不承受载荷长度基本不承受载荷二、键的选择和键连接强度计算2 2、键

12、连接的强度计算、键连接的强度计算d思考题1.平键的长度主要根据（平键的长度主要根据（ ）选择，然后按失效形式校核强度。）选择，然后按失效形式校核强度。 A .传递转矩大小传递转矩大小 B .轴的直径轴的直径 C .轮毂长度轮毂长度 D .传递功率大小传递功率大小2.对于采用常见的组合和按标准选取尺寸的平键静连接，主要失效对于采用常见的组合和按标准选取尺寸的平键静连接，主要失效 形式是（形式是（ ），动连接的主要失效形式是），动连接的主要失效形式是 （ ） A .工作面的压溃工作面的压溃 B .工作面过度磨损工作面过度磨损 C .键被剪断键被剪断 D .键被弯断键被弯断3.设计平键连接原来传递的

13、最大转矩为设计平键连接原来传递的最大转矩为T，现欲增为，现欲增为1.5T，则应，则应（ ） A .安装一对平键安装一对平键 B .将轴直径增大到将轴直径增大到1.5T C .将键宽增大到将键宽增大到1.5倍倍 D .将键高增大到将键高增大到1.5倍倍4.设计键连接的几项主要内容是（设计键连接的几项主要内容是（ ） (1)按轮毂长度选择键长度按轮毂长度选择键长度 (2)按使用要求选择键的类型按使用要求选择键的类型 (3)按轴的直径查标准选择键的剖面尺寸按轴的直径查标准选择键的剖面尺寸 (4)对键进行必要的强度对键进行必要的强度校核校核 A . 2-1-3-4 B . 2-3-1-4 C . 1-

14、3-2-4 D . 3-4-2-1CA BAB思考题5.为了楔键装拆的方便，在（为了楔键装拆的方便，在（ ）上制出（）上制出（ ）的斜度。）的斜度。 A .轴上键槽的底面轴上键槽的底面 B .轮毂上键槽的底面轮毂上键槽的底面 C .键的侧面键的侧面 D .1:100 E . 1:50 F . 1:106.半圆键连接主要优点是（半圆键连接主要优点是（ ），其键槽多采用），其键槽多采用 （ ）加工）加工 A .键对轴的削弱较小键对轴的削弱较小 B .工艺性好、键槽加工方便工艺性好、键槽加工方便 C .指状铣刀指状铣刀 D .圆盘铣刀圆盘铣刀7.机床刀架手轮轮毂与丝杠轴端之间宜用（机床刀架手轮轮毂与

15、丝杠轴端之间宜用（ ）；锥轴伸与小带）；锥轴伸与小带轮连接宜用（轮连接宜用（ ）；间歇工作的滑移齿轮与轴连接宜用）；间歇工作的滑移齿轮与轴连接宜用（ ）；汽车的高速、中载传动轴宜用（）；汽车的高速、中载传动轴宜用（ ）。）。 A .渐开线花键连接渐开线花键连接 B .导向键连接导向键连接 C .半圆键连接半圆键连接 D .勾头楔键连接勾头楔键连接8.平键连接中轴槽与键的配合分松的和紧的，对于前者因工作面压平键连接中轴槽与键的配合分松的和紧的，对于前者因工作面压强小，所以承载能力在相同条件下就大些强小，所以承载能力在相同条件下就大些 （ ） 9.切向键适用于高速轻载的轴毂连接切向键适用于高速轻载

16、的轴毂连接 （ ）10.楔键连接不可以用于高速转动零件的连接楔键连接不可以用于高速转动零件的连接 （ ）BB DCBDCA松、紧键是平键的连接类型，较松键连接主要用在导向平键上，较松、紧键是平键的连接类型，较松键连接主要用在导向平键上，较紧键连接是传递重载荷、冲击性载荷及双向传递扭矩场合。紧键连接是传递重载荷、冲击性载荷及双向传递扭矩场合。6-2 6-2 花键连接花键连接4、类型：、类型： 矩形花键、渐开线花键、三角形花键。矩形花键、渐开线花键、三角形花键。2、优点：、优点：l受力均匀受力均匀l对轴的削弱程度小对轴的削弱程度小l承载能力高承载能力高l定心好定心好l导向性好。导向性好。3、缺点：

17、、缺点：l根部有应力集中根部有应力集中l需专门加工设备需专门加工设备l成本高成本高1、结构特点：、结构特点：l由内外花键共同组成由内外花键共同组成l齿侧为工作面齿侧为工作面制造容易最常用制造容易最常用用于高强度联接用于高强度联接用于薄壁零件联接用于薄壁零件联接一、花键连接的类型、特点和应用二、花键连接强度计算DdhdmCCF1、步骤、步骤l根据连接的结构特点、使用要求根据连接的结构特点、使用要求和工作条件选定花键类型和尺寸和工作条件选定花键类型和尺寸l进行必要的强度校核计算进行必要的强度校核计算2、主要失效形式、主要失效形式l工作面被压溃（静连接）工作面被压溃（静连接）l工作面过度磨损（动连接

18、）工作面过度磨损（动连接）3、计算准则、计算准则 静连接：静连接： 动连接：动连接： pmpzlhdT 3102 pzlhdTpm 31026-3 6-3 无键连接无键连接一、型面连接 1 1、定义：、定义：是用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合是用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合以传递运动和转矩的可拆联接，它是无键联接的一种型式。以传递运动和转矩的可拆联接，它是无键联接的一种型式。 2 2、特点：、特点：l装拆方便，对中性好装拆方便，对中性好l连接面上没有应力集中源，减少了应力集中连接面上没有应力集中源，减少了应力集中l切削加工较复杂，不易保证配合精度，应用尚不

19、广泛切削加工较复杂，不易保证配合精度，应用尚不广泛二、涨紧连接1、定义、定义指在毂孔与轴之间装入胀紧联接指在毂孔与轴之间装入胀紧联接套，在轴向力作用下，同时胀紧套，在轴向力作用下，同时胀紧轴与毂而构成的一种静联接。轴与毂而构成的一种静联接。二、涨紧连接1、定义、定义指在毂孔与轴之间装入胀紧联接指在毂孔与轴之间装入胀紧联接套，在轴向力作用下，同时胀紧套，在轴向力作用下，同时胀紧轴与毂而构成的一种静联接。轴与毂而构成的一种静联接。两个胀紧套两个胀紧套Z1型型胀胀套套Z2型胀套型胀套 Z2型胀套中，与轴或毂孔贴合的套筒均有纵向间隙，以利于变形和胀紧。拧紧联接螺钉，便可以将轴和毂胀紧。一个胀紧套一个胀

20、紧套4、当一个胀套不满足要求时，可用两个以上的胀套串联使、当一个胀套不满足要求时，可用两个以上的胀套串联使用，此时总的额定载荷为：用，此时总的额定载荷为：二、涨紧连接2、胀套的尺寸选择：、胀套的尺寸选择：1、定义、定义指在毂孔与轴之间装入胀紧联接指在毂孔与轴之间装入胀紧联接套，在轴向力作用下，同时胀紧套，在轴向力作用下，同时胀紧轴与毂而构成的一种静联接。轴与毂而构成的一种静联接。各型胀套已标准化，选用时可根据轴、毂尺寸及传递载荷大各型胀套已标准化，选用时可根据轴、毂尺寸及传递载荷大小，从标准中选择合适的型号和尺寸。小，从标准中选择合适的型号和尺寸。3、选择时应满足：、选择时应满足： TT 传递转矩时传递转矩时 aaFF 传递