花键和无键联接

1、第二章 键、花键和无键联接一 主 要 内 容键、花键和无键联接主要是用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递工作转矩的。 本章主要介绍了键的分类以及各类键联接的使用特点 , 重点是介绍平键联接 , 要求学生能掌 握普通平键联接的强度计算。1. 普通平键联接普通平键靠侧面传递工作转距，对中性好，装拆方便。当轴传递工作转矩 T 时，键的两侧面受到正压力，即键的侧面受到挤压，而剖面 -处受到剪切（见图2-1）。主要失效形式是工作表面压溃或键剪断。因此普通平键联结的强度应作如下两项验算。抗挤压强度条件：抗剪切强度条件：式中：D 一一轴的直径 (mm)；T 一一工作转矩 (N.m)；l 一一键的工作长度

2、 (mm), 对圆头、半圆头平键 , 则不包括圆头部分 ( 见图 2-2)；k一键一侧之工作高度。可取kh/2 (mm)b键宽（mm）许用挤压应力（MPa）许用剪切应力（MPa）2. 花键联接花键联接的承载力大,定心性及导向性均好,对轴的削弱较小,适用于载荷较大和 对定心精度要求较高的联接。按其齿形不同 , 分为矩形花键 , 渐开线花键及三角形花键三种。矩形花键有三种定心方式：1) 外径定心：是利用外圆的精确配合保证寇心精度 , 其定心精度高,加工方便,外花键外径用磨削,内花键孔当硬度不高时(HRC40)时,外花键及内花键孔均要磨削；3) 齿侧定心：靠侧面定心 , 其定心精度不高 , 但各齿受

3、载均匀 , 主要用于载荷较大的情况。渐开线花键,主要用齿侧定心 , 受载后能自动定心，其主要优点是联接强度高 , 加工工艺性好。三角形花键,齿较细,用于轻载或薄壁件的联接。3. 无键联接无键联接是不用键或花键来实现轴与轴上零件之间的周向固定 , 主要有压配合联接, 锥形轴联接, 成形联接及弹性环联接等 , 本节可作一般了解。二 复 习 思 考 题2-1 题键联接有那些类型 ? 其中以何种类型较为常用 ? 为什么 ? 2-2 平键联接的强度条件是什么 ?2-3 花键联接有何优点 ? 各种不同类型花键各适用于哪些场合 ? 2-4 矩形花键有那几种定心方式 ? 其中以何种运心方式最常用 ? 为什么

4、? 2-5 如何校核花键联接的强度 ?三 典 型 例 题例2-3 所示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别用键联接。己知：轴传递的扭矩 T=1000N.m, 齿轮材料为锻钢 , 凸缘联轴器材料为 HT20-40, 工作时 , 有轻微冲击 , 联接处及轮载尺 寸如图所所示。试选择键的类型和尺寸 , 并校核其联接强度。解图2-31. 选择键的类型及尺寸键的类型可根据联接的结构特点 , 使用要求和工作条件选定。键的剖面尺寸通常根据轴的直径从标准中选取。键的长度则按轮较长度从标准中选取。凸缘联轴器及圆柱齿轮均要求定心良好 , 考虑到普通平键对中性较好,装拆方便 , 因此选用普通平键, 圆头。查

5、机械零件设计手册选取联轴器处：园 , 头普通平宅键 (JK 型 ),b=2091t=12,L=1103键 20 110GB1096-79齿轮处：圆头普通平键 (A 型 )b=25,h=140,L=80;键 25 80GB1096-792. 键联接的强度校核联轴器处1) 抗挤压强度校核抗挤压强度条件为 MPa式中： kh/2=12/2=6mm l=L-b=110-20=90mm因而有： 由表 2-1知：铸铁在轻微冲击下：=5060MPa 。所以向表明键的挤压强度合格。2) 抗剪切强度校核抗剪切强度条件：由表 2-2 知：键材料 45 号钢在轻度冲击下：=87MPa。所以 表明键的抗剪切 强度合格。齿轮处 , 同前可分别求得1）抗挤压强度校核kh/2=14/2=7mm l=L-b=80-25=55mm由表 2-