机械设计课件 第7章键联接

1、键联接、键联接、花键联接、花键联接、无键联接和销联接。无键联接和销联接。它们都是机械中广它们都是机械中广泛使用的联接形式。泛使用的联接形式。这些联接主要用于这些联接主要用于轴与轴上零件的轮轴与轴上零件的轮毂之间的周向联接。毂之间的周向联接。 第第7 7章章 键、花键、销、成形联接键、花键、销、成形联接基本要求基本要求重点、难点重点、难点主要内容主要内容. .了解键联接的主要类型及应用特点，花了解键联接的主要类型及应用特点，花键联接、销联接的类型、特点键联接、销联接的类型、特点 及应用及应用; ;2.2.了解花键联接的类型、特点和应用，花了解花键联接的类型、特点和应用，花键联接强度校核计算方法键

2、联接强度校核计算方法; ;. .掌握平键的类型及尺寸的选择方法，以掌握平键的类型及尺寸的选择方法，以及平键联接的失效形式和强及平键联接的失效形式和强 度计算。度计算。基本要求：基本要求：键类型、特点及应用键类型、特点及应用 尺寸选择和强度校核方法。尺寸选择和强度校核方法。 难点：难点：花键联接花键联接重点：重点：7.1 7.1 键联接键联接7.2 7.2 花键联接花键联接思考题思考题7.1 键联接键联接7.1.1 7.1.1 键联接的分类和构造键联接的分类和构造键为标准件键为标准件键键 联联 接接平健平健半圆健半圆健普通平健普通平健导向平健导向平健滑健滑健圆头（圆头（A)A)方头（方头（B)B

3、)一头圆一头一头圆一头(C)(C)松联接松联接紧联接紧联接斜健联接斜健联接动联接动联接静联接静联接楔键楔键切向键切向键图7.1 普通平键联接方头一端圆头一端方头圆头毂工作面轴普通平键联接普通平键联接按结构分为：圆头、方头和一端圆头一端方头。按结构分为：圆头、方头和一端圆头一端方头。1 平键和半圆键联接平键和半圆键联接 （1) 平键联接平键联接（2）半圆键联接）半圆键联接 轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽中绕几何中心摆动，中绕几何中心摆动，键的侧面为工作面键的侧面为工作面，工作时靠其，工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩。侧面的挤压来传递扭矩。用于静

4、联接。用于静联接。特点：工艺性好，装配方便，特点：工艺性好，装配方便，适用于锥形轴头与适用于锥形轴头与轮毂的联接。轮毂的联接。缺点：轴槽对轴的强度削弱缺点：轴槽对轴的强度削弱较大。只适宜轻载较大。只适宜轻载联接。联接。 (3) (3) 平键和半圆键联接的共同特点：平键和半圆键联接的共同特点： 键的侧面是工作面，定心性好，制造容易，装键的侧面是工作面，定心性好，制造容易，装拆方便。缺点是不能实现零件的轴向固定，不能传拆方便。缺点是不能实现零件的轴向固定，不能传递轴向力。递轴向力。常用的：楔键和切向键。常用的：楔键和切向键。2 斜键联接只用于斜键联接只用于静联接静联接（1）楔键联接图）楔键联接图7

5、.6。 方头圆头毂工作面轴1:1001:1001:100钩头图7.6 楔键联接 上下面是工作面，键的上表面具有上下面是工作面，键的上表面具有1 1：100100的斜度，的斜度，靠键、轴、毂之间的摩擦力和键所受的偏压传递转距；靠键、轴、毂之间的摩擦力和键所受的偏压传递转距；也可传递单向轴向力。也可传递单向轴向力。（2 2）切向键联接图）切向键联接图7.77.7。 图 7.7 切向键联接轴工作面毂 上下面是工作面上下面是工作面，必须有一个面在包含轴线的平，必须有一个面在包含轴线的平面内，面内，压力沿轴的切向作用压力沿轴的切向作用，靠挤压传递转距。若要，靠挤压传递转距。若要传递双向转距，需用两个切向

6、键按传递双向转距，需用两个切向键按120120130130布置。布置。 定心性差定心性差，在冲击、振动及变载下联接易松动。，在冲击、振动及变载下联接易松动。可以使零件轴向固定，可以使零件轴向固定，传递单向轴向力。传递单向轴向力。（3 3）楔键联接的共同特点：）楔键联接的共同特点： 2 2 查键的尺寸查键的尺寸：据据轴径轴径从从键的标准键的标准中选截面尺寸中选截面尺寸b b、 h h，键长，键长L L参考参考轮毂长定轮毂长定，键长应略小于轮毂长键长应略小于轮毂长。7.1.2 7.1.2 平键联接的计算平键联接的计算已知：被联接件的材料、构造和尺寸；联接的已知：被联接件的材料、构造和尺寸；联接的载

7、荷等。载荷等。键联接的设计：选键的类型、截面尺寸、键长键联接的设计：选键的类型、截面尺寸、键长等，作相应的计算。等，作相应的计算。 1 1确定键的类型确定键的类型：据联接的结构特点、使用要求据联接的结构特点、使用要求和工作条件来选。和工作条件来选。键的标准键的标准键的剪断主要失效磨损（动联接）压溃（静联接） 故静联接应进行故静联接应进行挤压强度挤压强度计算，动联接应进行计算，动联接应进行耐磨性耐磨性计算。计算。3 3 强度计算强度计算失效形式：失效形式：.41.4121pdl hTdl hdlhTpp动联接静联接图7.8 平键联接传递转矩时， 键轴一体的受力情况7.1见表和 pp 思考：思考：

8、若平键联接强度不足，如例题若平键联接强度不足，如例题7.17.1，可采取哪些，可采取哪些措施？措施？ 1 1、增大键长；、增大键长；2 2、采用双键；（隔、采用双键；（隔180180度布置，目的是为了对度布置，目的是为了对称，从而使轴平衡不致产生离心力；但承载力称，从而使轴平衡不致产生离心力；但承载力按单键的按单键的1.51.5倍计）；倍计）；3 3、采用花键联接；、采用花键联接；4 4、增大轴径，重选键。、增大轴径，重选键。 1)1)齿对称布置，使轴毂受力匀称；齿对称布置，使轴毂受力匀称；2)2)齿轴一体且齿轴一体且齿槽较浅，齿根的应力集中小，被联接件强度削弱较齿槽较浅，齿根的应力集中小，被

9、联接件强度削弱较少；少；3)3)齿数多，总接触面积大，压力分布较均匀。齿数多，总接触面积大，压力分布较均匀。 4)4)承载力大。承载力大。7.2 7.2 花键联接花键联接由由内花键和外花键内花键和外花键组成组成。花键联接是平键联接在数目上的发展花键联接是平键联接在数目上的发展. .与平键联接相比，有以下优点：与平键联接相比，有以下优点：花键联接可用于花键联接可用于静联接静联接和和动联接动联接7.2.17.2.1花键联接的分类和构造花键联接的分类和构造花键联接1键齿侧面是工作面。可用于静联接，也可用于动联接。键齿侧面是工作面。可用于静联接，也可用于动联接。特点：承载能力高，对中性和导向性好特点：

10、承载能力高，对中性和导向性好，对轴的削，对轴的削弱小弱小。一般用于定心精度要求高、载荷较大的场合一般用于定心精度要求高、载荷较大的场合。花键联接矩形花键：渐开线花键一、花键联接的特点、类型一、花键联接的特点、类型 其主要失效形式是工作面被压溃（静联其主要失效形式是工作面被压溃（静联接）或工作面过度磨损（动联接）。接）或工作面过度磨损（动联接）。二、花键联接强度计算二、花键联接强度计算花键联接3按用途不同，一般分为：定位销、联接销、安全销。 按结构形式不同分为：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。销联接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可用于轴和轮毂或其他零件的联接。销联接

11、详细说明详细说明销的材料为35、45钢（开口销为低碳钢）。槽 销销轴和开口销开尾圆锥销圆柱销圆锥销内螺纹圆锥销 7.3销联接 成形联接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。在家用机械、办公机械等中，采用了大量的压铸、注塑零件。要注塑出各种各样的非圆形孔是毫无困难的，故型面联接的应用获得了发展。应用较多的是带切口圆形和正六边形型面。 由于型面联接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，限制了型面联接的应用。7.4成形联接型面联接 更多介绍 1 1 普通平键联接有哪些失效形式？主要失效普通平键联接有哪些失效形式？主要失效形式是什么形式是什

12、么? ?怎样进行强度校核？若校核强度不怎样进行强度校核？若校核强度不足时，可采取哪些措施？足时，可采取哪些措施？ 2 2 导键和滑键联接的主要失效形式是什么导键和滑键联接的主要失效形式是什么? ? 应对联接进行哪方面的计算？应对联接进行哪方面的计算？ 3 3 如何选取普通平键的尺寸如何选取普通平键的尺寸b bh hL? L? 它的公它的公称长度称长度L L与工作长度与工作长度l l、轮毂长度间有什么关系？、轮毂长度间有什么关系？ 4 4 平键联接有哪几种？各适用什么场合平键联接有哪几种？各适用什么场合? ? 思考题：思考题： 5 5 采用两个平键时，一般怎样布置，承载力能否采用两个平键时，一般怎样布置，承载力能否 按按单键的单键的2 2倍来计算？倍来计算？ 6 6 平键和斜键的工作面都是键的两侧面，对否？平键和斜键的工作面都是键的两侧面，对否？ 7 7 销的作用是什么？举出几种常见的销。销的作用是什么？举出几种常见的销。 8 8 花键联接有哪几种类型？花键联接有哪几种类型？轴工作面毂圆头一端圆头一端方头方头图7.1 普通平键联接圆头方头图7.2 导键联接方头圆头毂工作面轴1:100