机械设计 第九版 键、花键、销连接

1、第六章第六章 键、花键、无键连接键、花键、无键连接(linji)(linji) 和销连接和销连接(linji)(linji)主要主要(zhyo)(zhyo)内容内容键、花键连接的类型、结构、特点和应用，失效形式和强度计算。基本要求基本要求1.1.了解键连接的主要类型、结构和应用特点，掌握键的类型及尺寸选择方法，并能对平键连接进行强度校核计算。2.2.了解花键连接的类型、结构和应用特点。掌握花键连接强度校核计算。对无键连接、销连接的类型、特点及应用有一定的了解。重重 点点键、花键的类型、尺寸选择方法及强度校核计算。精品资料概概 述述1.1.轴毂连接轴毂连接(linji)(linji)：支撑回转件

2、的零：支撑回转件的零件称为轴，回转零件的孔及其周边部分件称为轴，回转零件的孔及其周边部分称为轮毂。所谓轴毂连接称为轮毂。所谓轴毂连接(linji)(linji)，指，指的是轴与毂孔圆周方向的固定。的是轴与毂孔圆周方向的固定。2.2.轴毂连接轴毂连接(linji)(linji)的分类的分类形锁合松连接紧连接（切向键）圆轴（平键，半圆键，销）异形轴（花键，成形连接）力锁合有中间元件（楔键，弹性环）无中间元件（过盈配合） 6-1 6-1 键连接键连接精品资料作用：实现轴毂连接作用：实现轴毂连接(linji)(linji)以传递扭矩。有些键还可实以传递扭矩。有些键还可实现轴上零现轴上零 件的轴向固定或

3、移动。件的轴向固定或移动。键是标准件键是标准件一一. .键连接的类型、工作键连接的类型、工作(gngzu)(gngzu)原理原理及特点及特点类类型型v 平键平键v 半圆键半圆键v 楔楔 键键v 切向键切向键v 普通平键 v 导向平键 v 滑 键实现静连接实现动连接用于轴向移动位移不大的情况用于轴向移动位移大的情况构成紧连接v 薄型平键 精品资料1.1.平键平键按用途分为(fn wi)：双圆头（A型）方头（B型）单圆头（C型）平键连接应用最广。键的两侧(lin c)面是工作面，靠键与键槽的挤压传递转矩。1 1）普通平键）普通平键A型 B型 C型工 作 面精品资料2 2）薄型平键）薄型平键 高度是

4、普通平键的6070%，传递能力较低，常用于薄壁结构(jigu)、空心轴或径向尺寸受到限制的场合。分为分为(fn wi)(fn wi)：双圆头（：双圆头（A A型）、方头（型）、方头（B B型）、单圆头（型）、单圆头（C C型）型）3 3）导向平键）导向平键是一种比较长的平键精品资料4 4）滑键）滑键 半圆键连接两侧面是工作面，靠键与键槽的挤压传递转矩。键和键槽的圆弧半径相同(xin tn)，键可在键槽中摆动以适应毂槽的斜度，常用作锥形轴段的辅助连接。2.2.半圆半圆(bnyun)(bnyun)键键连接连接工作面工作面精品资料 上下表面为工作面，键的上表面有1:100 的斜度，工作时，靠上下表面

5、的摩擦力传递转矩。可承受单向(dn xin)的轴向力，由于定心性能差而且是靠摩擦传力，故只能用于低速、轻载、工作平稳、对中要求不严的场合3.3.楔键楔键1： 100工作面方头楔键方头楔键 钩头楔键钩头楔键 圆头楔键圆头楔键精品资料工作面 两个楔键成对布置在轴断面的切线上，一个切向键可承受很大的单向(dn xin)转矩。当要传递双向转矩时，需采用两个切向键。一般用于轴径大于100mm的轴上 。4.4.切向键切向键：精品资料类型类型(lixng)的选择：据连接的结构、使用特性、工作条的选择：据连接的结构、使用特性、工作条件来选择。选择时应考虑的因素有：件来选择。选择时应考虑的因素有：1）需传递扭矩

6、的大小；2）是否有相对运动；3）滑动距离(jl)的长短；4）连接中对心性的要求；5）是否有轴向定位；6）键在轴上的位置（中、端）。等2. 2. 尺寸的选择：尺寸的选择：Lbh主要尺寸 bxh与长度 L二二. . 键的选择键的选择3.3.标注：标注：键 b bxL GB 由轮毂的长度定；由轮毂的长度定；导向键应按轮毂的长度导向键应按轮毂的长度和滑动距离定。和滑动距离定。 所选长度应符合国所选长度应符合国标中规定的长度系列。标中规定的长度系列。由轴的直径选由轴的直径选,见见P106表表6-1精品资料三三. .键连接键连接(linji)(linji)的强度的强度计算计算1.1.平键连接的失效形式、强

7、度计算平键连接的失效形式、强度计算(j sun)(j sun)1 1）键被剪断、键与键槽的弱者被压溃（静连接）；）键被剪断、键与键槽的弱者被压溃（静连接）；2 2）键被剪断、键与键槽工作面的磨损（动连接）。）键被剪断、键与键槽工作面的磨损（动连接）。对于实际采用的材料组合和尺寸来说,压溃和磨损压溃和磨损是主要失效形式。静连接：静连接：挤压条件23/102mmNkldTpp动连接：动连接：耐磨条件kmNTmmhk5 .023/102mmNpkldTp , pp查P106表6-2 , ,min键毂轴ppppl 为接触长度。bLl圆头键Ll 方头键2bLl半圆头键Lbl精品资料 当采用单键强度不满足

8、时，应采用双键(shun jin)，考虑到载荷分配不均的问题，双键(shun jin)只能按1.5个键计算。此外，采用双键(shun jin)时，布置是有讲究的：平键应间隔180，半圆键应位于同一母线上，楔键和切向键应间隔120左右。说说明明( (s sh hu u m m n ng)g)2.2.半圆键连接的强度计算半圆键连接的强度计算失效形式：失效形式：键的工作面被压溃MPakldTpp2Ll 查手册k精品资料 6-2 6-2 花键连接花键连接(linji)(linji) 轴和轮毂孔周向均布多个(du )键齿构成的连接称为花键连接。齿的侧面是工作面。一一. .花键连接的类型、特点和应用花键连

9、接的类型、特点和应用内花键内花键外花键外花键 传递大转矩或轴向移动频繁且要求较高的定心精度时，从使用和制造来讲，使用键连接都不合理。一个花键相当于多个平键，因键轴一体，对轴的削弱程度小（齿浅、应力集中小），轴的强度和制造精度都容易得到保证，故花键连接广泛用于重载、高速、要求轴向移动频繁及高定心精度的场合。精品资料花键连接(linji)的类型和特点（与平键相比，有以下优点）：受力较均匀，应力集中小，承载能力大；对中性好，导向性好，精度高；需专门设备和工具。成本高。常用类型常用类型(lixng)(lixng)有：矩形花键连接有：矩形花键连接 渐开线花键连接渐开线花键连接1.1.矩形花键矩形花键 ：

10、小径小径d d定心：定心： 定心精度高、定心稳定性好。内、外花键均可用磨削方法消除热处理引起的变形。矩形花键最为常用。轻系列、中系列花键亦标准化，由国标可查的D、d、B、z。D精品资料id2.2.渐开线花键连接渐开线花键连接(linji)(linji)mmha4 . 05 . 04530、 渐开线花键承载能力最大，可用制造齿轮的方法来加工，工艺性好，精度也高，齿根强度高，应力集中小，易 于定心，多用于重要(zhngyo)场合或适用于薄壁零件。齿形定心齿形定心二二. .花键连接的强度计算花键连接的强度计算 花键连接可作成静连接、动连接。其失效形式：花键连接可作成静连接、动连接。其失效形式：压溃压

11、溃和磨损和磨损。精品资料静连接静连接(linji)：挤压：挤压条件条件动连接：耐磨动连接：耐磨(nai m)条件条件式中：式中：载荷分配不均系数， = 0.70.8； 查P111表6-3 , ppMPa1023pmpzhldTMPa1023pzhldTpmz花键齿数；l齿的工作长度，mm；h齿侧面工作高度。矩形 h=(D-d)/2-2C， 渐开线花键 =30，h=m；=45，h=0.8m；dm花键平均直径。矩形花键 dm=(D+d)/2 渐开线花键dm=di精品资料 6-3 6-3 无键连接无键连接(linji)(linji)1.1.型面连接：光滑的非圆形截面型面连接：光滑的非圆形截面 装拆方

12、便；对中性装拆方便；对中性(zhngxng)(zhngxng)好；应力集中小，但加工复杂。好；应力集中小，但加工复杂。摆 线正方形等距曲线带切口圆形三角形椭圆形六角形精品资料2.2.胀紧连接胀紧连接(linji)(linji)精品资料销连接的作用：固定零件间的相对位置销连接的作用：固定零件间的相对位置(wi zhi)，并传递不大的，并传递不大的载荷。有时也作安全装置中的过载保护元件（安全销）。载荷。有时也作安全装置中的过载保护元件（安全销）。 6-4 6-4 销连接销连接(linji)(linji)销连接的基本形式：销连接的基本形式： 圆柱销：圆柱销：多次拆装定位精度会降低。 圆锥销：圆锥销：有150的锥度，安装比圆柱销方便，多次拆装 对定位精度的影响较小。精品资料精品资料销已标准化了，使用销已标准化了，使用(shyng)时按标准选用。时按标准选用。三三. .销连接的强度销连接的强度(