机械设计第9章：轴类连接零件2016

1、第九章第九章键联接概述键联接概述(i (i sh)sh)平键联接及其设计平键联接及其设计花键联接及其设计花键联接及其设计其它类型的键联接其它类型的键联接联轴器联轴器精品资料第一节第一节键联接键联接(lin (lin ji)ji)概述概述平键联接平键联接(lin ji)(lin ji)及其及其设计设计花键联接花键联接(lin ji)(lin ji)及其及其设计设计其它类型的键其它类型的键联接联接(lin ji)(lin ji)联轴器联轴器精品资料功用功用(gngyng)标准件标准件实现带毂零件在轴上的周向固定并传递转实现带毂零件在轴上的周向固定并传递转矩（静联接矩（静联接(lin ji)(lin

2、 ji)）实现轴上零件的轴向固定或引导零件作轴实现轴上零件的轴向固定或引导零件作轴向移动（动联接向移动（动联接(lin ji)(lin ji)）精品资料键联接键联接(lin ji)的分的分类（类（1）形状形状(xngzhun) 键键 平键平键半圆键半圆键楔键楔键花键花键精品资料键联接键联接(lin ji)的分的分类（类（2）工作面工作面松联接松联接(lin ji)紧联接紧联接上表面与毂槽底面有间隙上表面与毂槽底面有间隙侧面为工作面侧面为工作面工作前无需预紧工作前无需预紧上表面与毂槽底面无间隙上表面与毂槽底面无间隙上下表面为工作面上下表面为工作面工作前需预紧工作前需预紧精品资料键联接键联接(li

3、n ji)的分的分类（类（3）轴向运动轴向运动(yndng)工作面间为间隙配合，工作面间为间隙配合，毂可轴向移动毂可轴向移动动联接动联接静联接静联接工作面间为过渡配合，工作面间为过渡配合，毂不可轴向移动毂不可轴向移动精品资料第二节第二节键联接概述键联接概述平键联接及其设计平键联接及其设计(shj)(shj)花键联接及其设计花键联接及其设计(shj)(shj)其它类型的键联接其它类型的键联接联轴器联轴器精品资料平键联接平键联接(lin ji)的一般的一般特点特点结构：键两侧面为工作面，与键槽相配合；结构：键两侧面为工作面，与键槽相配合； 上表面与轮毂键槽底面有间隙上表面与轮毂键槽底面有间隙原理：

4、靠键两侧面与键槽的挤压传递转矩原理：靠键两侧面与键槽的挤压传递转矩特点特点(tdin)：结构简单、装拆方便、定心：结构简单、装拆方便、定心性好、性好、 成本低、应用最广成本低、应用最广精品资料平键联接平键联接(lin ji)的的分类分类 键键 平键平键半圆半圆(bnyun)键键楔键楔键花键花键普通平键普通平键导向平键导向平键滑键滑键精品资料普通普通(ptng)平键平键用于静联接用于静联接( (圆头圆头) )型型立铣刀，键定位立铣刀，键定位好，轴应力好，轴应力(yngl)(yngl)集中集中大大( (平头平头) )型型盘铣刀，轴向键盘铣刀，轴向键无定位，应力无定位，应力(yngl)(yngl)集

5、中集中小小( (单圆头单圆头) )型型立铣刀加工，用立铣刀加工，用于轴端于轴端精品资料导向导向(do xin)平键平键（导键）（导键）用于动联接用于动联接键与轴用螺钉固定键与轴用螺钉固定毂沿键作轴向移动毂沿键作轴向移动(ydng)(ydng)移动移动(ydng)(ydng)距距离小离小精品资料滑键滑键用于动联接用于动联接键嵌在毂上键嵌在毂上键与毂沿轴上键槽键与毂沿轴上键槽(jinco)(jinco)作作轴向移动轴向移动移动距离大移动距离大精品资料平键联接平键联接(lin ji)的设计计的设计计算（算（1）静联接静联接(lin ji)：工作：工作面挤溃，面挤溃， 键剪断键剪断动联接动联接(lin

6、 ji)：工作：工作面磨损面磨损失效形式失效形式 p pp p精品资料平键联接的设计平键联接的设计(shj)计算（计算（2）键的选择键的选择(xunz)键的类型键的类型键的键的b bh h选键长选键长L L工作要求工作要求 轴径轴径dd轮毂宽度轮毂宽度BB(L(LB Ba)a)( (取标准取标准) )强度校核强度校核（查标准（查标准）转矩、转速、载荷性质、转矩、转速、载荷性质、是否移动、对中性是否移动、对中性精品资料平键联接平键联接(lin ji)的设计计的设计计算（算（3）强度强度(qingd)校核校核键的材料键的材料：拉伸强度极限：拉伸强度极限B B600MPa600MPa，常用，常用45

7、45钢钢2ppTl hdss轾=犏臌 2Tppl h d=压溃压溃挤压强度校核挤压强度校核磨损磨损压强校核压强校核许用挤压应力与许用压强见教材许用挤压应力与许用压强见教材p224p224表表7-17-1材料不同时，如何选取？材料不同时，如何选取？精品资料平键联接的提高强度平键联接的提高强度(qingd)措施措施增大轴径增大轴径改变材料改变材料加大键长加大键长加大键宽加大键宽增加增加(zngji)键高键高采用双键采用双键过盈配合过盈配合 承载能力不够承载能力不够时采用双键时采用双键按按 180180布置布置按按1.51.5个键计算个键计算 ?精品资料第三节第三节键联接键联接(lin ji)(li

8、n ji)概述概述平键联接平键联接(lin ji)(lin ji)及其及其设计设计花键联接花键联接(lin ji)(lin ji)及其及其设计设计其它类型的键联接其它类型的键联接(lin (lin ji)ji)联轴器联轴器精品资料花键联接的一般花键联接的一般(ybn)特点特点结构：轴上有周向均布的键结构：轴上有周向均布的键齿，轮毂孔上有周向均布的齿，轮毂孔上有周向均布的键槽键槽(jinco)，对应配合，对应配合，形成联接。可视为平键在数形成联接。可视为平键在数量上的发展量上的发展原理：键侧面是工作面，靠原理：键侧面是工作面，靠与键槽与键槽(jinco)的挤压传递的挤压传递转矩；可用于静联接或动

9、联转矩；可用于静联接或动联接接特点：对中性、导向性好；特点：对中性、导向性好；各键齿承载均匀，承载力大各键齿承载均匀，承载力大，键槽，键槽(jinco)浅，对轴损浅，对轴损伤较小；加工需专用设备，伤较小；加工需专用设备，成本高成本高精品资料花键联接花键联接(lin ji)的的分类分类 键键 平键平键半圆半圆(bnyun)键键楔键楔键花键花键渐开线花键渐开线花键矩形花键矩形花键精品资料矩形矩形(jxng)花键与渐开花键与渐开线花键线花键侧面侧面(cmin)平行易加工平行易加工内径定心内径定心键齿根厚承载大键齿根厚承载大齿形定心齿形定心精品资料花键联接花键联接(lin ji)的设计计的设计计算（算

10、（1）静联接：齿面压溃，静联接：齿面压溃， 齿根剪断或弯曲齿根剪断或弯曲(wnq)折断折断动联接：工作面磨损动联接：工作面磨损失效形式失效形式 p pp p精品资料花键联接的设计花键联接的设计(shj)计算（计算（2）静联接静联接(lin ji)：动联接动联接：mpTkzhl r mTkzhl rp pkzhlp载荷不均匀系数齿数齿面工作高度齿的接触长度花键联接的许用挤压应力； 花键联接的许用压强。2 ,24mDdDdhC r对于矩形花键，,2mddhmrz对于渐开线花键，为分度圆直径。为模数，dm为齿顶的倒圆半径。C强度校核强度校核精品资料第四节第四节键联接键联接(lin ji)(lin j

11、i)概述概述平键联接平键联接(lin ji)(lin ji)及其设及其设计计花键联接花键联接(lin ji)(lin ji)及其设及其设计计其它类型的键联接其它类型的键联接(lin (lin ji)ji)联轴器联轴器精品资料半圆半圆(bnyun)键键结构：键为半圆板结构：键为半圆板, 键两侧键两侧与键槽配合与键槽配合, 键上端面与轮键上端面与轮毂键槽底面有间隙毂键槽底面有间隙(jin x), 键在轴上键槽中能绕键在轴上键槽中能绕其圆心转动其圆心转动原理：键侧面是工作面，原理：键侧面是工作面，靠与键槽的挤压传递转矩靠与键槽的挤压传递转矩；可用于静联接或动联接；可用于静联接或动联接特点：便于安装特

12、点：便于安装, 对中好对中好, 用于锥形轴端用于锥形轴端, 但对轴削弱但对轴削弱大；承载能力不够时大；承载能力不够时, 沿同沿同一母线布置双键一母线布置双键？精品资料楔键楔键结构：结构： 1.键的上表面及键槽底面有键的上表面及键槽底面有1:100 斜度斜度 2.键侧与键槽有间隙键侧与键槽有间隙 , 上下面楔紧上下面楔紧 3.可实现单向轴向固定可实现单向轴向固定(gdng)原理：靠上下工作面挤紧的摩擦力传递转矩；原理：靠上下工作面挤紧的摩擦力传递转矩；只可用于静联接只可用于静联接特点：可实现轮毂在轴上单向轴向固定特点：可实现轮毂在轴上单向轴向固定(gdng)；但楔紧产生偏心，对中性差，不适；但楔

13、紧产生偏心，对中性差，不适于高速及对中要求高的场合于高速及对中要求高的场合精品资料第五节第五节键联接概述键联接概述(i sh)(i sh)平键联接及其设计平键联接及其设计花键联接及其设计花键联接及其设计其它类型的键联接其它类型的键联接联轴器联轴器精品资料功用功用(gngyng)联接两轴使之同步回转并传递联接两轴使之同步回转并传递(chund)(chund)力矩力矩有时也可用作安全装置有时也可用作安全装置精品资料分类分类(fn li)凸缘凸缘(t (t yun)yun)联轴联轴器器 套筒联轴器套筒联轴器 夹壳联轴器夹壳联轴器盘销联轴器盘销联轴器 滑块联轴器滑块联轴器 万向联轴器万向联轴器弹性套柱

14、销联轴器弹性套柱销联轴器弹性圆盘联轴器弹性圆盘联轴器 金属弹性元件联轴器金属弹性元件联轴器 无弹性元件无弹性元件有弹性元件有弹性元件联轴器联轴器刚性联轴器刚性联轴器挠性联轴器挠性联轴器y径向位移yx轴向位移 x角位移xy综合位移x、y、两轴的相对位移两轴的相对位移精品资料刚性刚性(n xn)联轴器联轴器VS挠挠性联轴器性联轴器传递的转矩大、运转可靠、寿命长传递的转矩大、运转可靠、寿命长对冲击载荷较敏感、要求对冲击载荷较敏感、要求(yoqi)(yoqi)两轴对中两轴对中适用于两轴严格对中的场合适用于两轴严格对中的场合具有缓冲、吸振性具有缓冲、吸振性强度低、寿命短强度低、寿命短适用于频繁启动、高速

15、及双向运转的场合适用于频繁启动、高速及双向运转的场合精品资料刚性刚性(n xn)联联轴器（轴器（1）凸缘凸缘(t yun)(t yun)联轴器联轴器结构结构：由具有凸肩的半联轴器和具有凹槽的半联轴器相嵌：由具有凸肩的半联轴器和具有凹槽的半联轴器相嵌合而对中；用铰制孔和受剪螺栓对中。合而对中；用铰制孔和受剪螺栓对中。特点特点：对中精度可靠，传递转矩较大，但要求两轴同轴度好：对中精度可靠，传递转矩较大，但要求两轴同轴度好，主要用于载荷平稳的联接中。，主要用于载荷平稳的联接中。精品资料刚性刚性(n xn)联联轴器（轴器（2）套筒联轴器套筒联轴器结构：由联接两轴轴端的套筒和轴类联接零件（键、结构：由联

16、接两轴轴端的套筒和轴类联接零件（键、销钉销钉(xiodng)）组成。）组成。特点特点：结构简单，径向尺寸小，传递转矩较小，多用于机床：结构简单，径向尺寸小，传递转矩较小，多用于机床。精品资料刚性刚性(n xn)联联轴器（轴器（3）夹壳联轴器夹壳联轴器结构结构(jigu)：纵向剖分的两半桶形夹壳和联接螺栓组成。：纵向剖分的两半桶形夹壳和联接螺栓组成。特点特点：装拆时不用移动轴；大尺寸夹壳联轴器靠键传递力矩：装拆时不用移动轴；大尺寸夹壳联轴器靠键传递力矩，中小尺寸的夹壳联轴器主要依靠夹壳与轴之间的摩擦力传，中小尺寸的夹壳联轴器主要依靠夹壳与轴之间的摩擦力传递力矩。递力矩。精品资料无弹性元件挠性联轴器无弹性元件挠性联轴器齿式联轴器齿式联轴器滑块联轴器滑块联轴器双向联轴器双向联轴器万向联轴器万向联轴器精品资料弹性弹性(tnxng)联轴器联轴器弹性弹性(tnxng)(tnxng)套柱销套柱销联轴器联轴器尼龙柱销尼龙柱销联轴器联轴器金属弹性联轴器金属弹性联轴器精品资料联轴器的选择联轴器的选择(xunz)1.1.根据工作条件确定根据工作条件确定(qudng)(qudng)类型类型 对中性？转速对中性？转速? ? 转矩？转矩？ 载荷平稳性？载荷平稳性？2.2.由轴径由轴径d d、转矩、转矩T T、转速、转速n n 确定确定(qudng)(qu