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第八讲教案1/16

第六章键、花键、无键联接和销联接

§6—1键联接2/16键是一个标准件，通惯用于联接轴与轴上旋转零件与摆动零件，起周向固定零件作用以及传递旋转运动或扭矩，而导键、滑键、花键还可用作轴上移动导向装置。

一、键联接类型与结构

主要类型：平键、半圆键、楔键、切向键1、平键

1）普通平键用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动结构：两侧面为工作面，靠键与槽挤压和键剪切传递扭矩；轴上槽用盘铣刀或指状铣刀加工；

轮毂槽用拉刀或插刀加工。

-------普通平键，薄型平键，导向平键，滑键

3/16普通平键：圆头—A型（惯用）—键顶上面与毂不接触有间隙方头—B型—惯用螺钉固定半圆头—C型（端铣刀加工）—用于轴端与轮毂联接4/162）薄型平键——键高约为普通平键60%~70%：圆头、方头、单圆头用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制联接

3）导向平键与滑键——用于动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动联接

滑键——键随轮毂移动导向键——键不动，轮毂轴向移动特点：装拆方便，对零件对中性无影响，轻易制造，作用可靠，多用于高精度联接。但只能圆周固定，不能承受轴向力

5/162、半圆键

轴槽用与半圆键形状相同铣刀加工，键能在槽中绕几何中心摆动，键侧面为工作面，工作时靠其侧面挤压来传递扭矩。

特点：工艺性好，装配方便，适合用于锥形轴与轮毂联接缺点：轴槽对轴强度减弱较大。只适宜轻载联接。

6/16普通楔键：上、下面为工作表面，有1：100斜度（侧面有间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦传递扭矩，并可传递小部分单向轴向力特点：适合用于低速轻载、精度要求不高场所。对中性较差，受力有偏心。不宜高速和精度要求高联接，变载下易松动。钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应比键长2倍才能装入。且要罩安全罩

3、楔键联接

7/16两个斜度为1：100楔键联接，上、下两面为工作面（打入）布置在圆周切向工作原理：靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩

4、切向键8/16二、键联接强度校核

失效形式：压溃（静联接——键、轴、毂中较弱者）；磨损（动联接）；键剪断（较少）

1、平键联接强度校核

a)挤压强度条件为：

允许传递扭矩：

T——扭矩（N.m）k——工作高度k=h/2d——轴径（mm）

l——工作长度A型键：l=L-bB型键：l=LC型键：l=L-b/2L——公称长度9/16b）剪切强度条件

2、半圆键联接强度校核

强度不够时，办法：1）双键，180°布置（按1.5个键计算）三键，120°布置

2）增大轴径d↑3）增加L↑，但轮毂长↑受力不均匀----普通轮毂宽度是轴径1.5~1.8倍。

4）改用花键

10/16例题：已知减速器中某直齿圆柱齿轮安装在轴两个支撑点间，齿轮和轴材料都是锻钢，用键组成静联接。齿轮精度为7级，装齿轮处轴径d=70mm，齿轮轮毂宽度为100mm，需传递转矩T=2200Nm，载荷有轻微冲击。试设计此键联接。解：1、选择键联接类型和尺寸普通8级以上精度齿轮有定心精度要求，应选取平键联接。因为齿轮不在轴端，故选取圆头普通平键（A型）。依据d=70mm，从表中查取键截面尺寸为：宽度b=20mm,高度h=12mm，取键长L=90mm。11/162、校核键联接强度键、轴和轮毂材料都是钢，查表知许用挤压应力为100MPa---120MPa,q取110MPa,键工作长度l=90-20=70mm，键与轮毂键槽接触高度k=0.5*12=6mm,则：可见联接挤压强度不够。考虑到相差不大，所以改用双键，相隔1800布置，双键工作长度为l=1.5*70=105mm,所以键标识为：键20*90GB/T1096--197912/16§6—2花键联接花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔周向均布而成花键齿侧面为工作面——适合用于动、静联接

一、类型、特点和应用

1、特点：1）齿较多、工作面积大、承载能力较高2）键均匀分布，各键齿受力较均匀13/163）齿槽线、齿根应力集中小，对轴强度减弱降低4）轴上零件对中性好5）导向性很好6）加工需专用设备、制造成本高2、花键类型

按齿形分：①矩形花键矩形花键联接按新标准为小径定心，定心精度高，定心稳定性好，配合面均要研磨，用磨削来消除热处理后变形，应用广泛14/16②渐开线花键定心方式为齿形定心，当齿受载时，齿上径向力能自动定心，有利于各齿均载，应用广泛，优先采取

三角形花键——齿数较多，齿较小，对轴强度减弱小。适于轻载、直径较小时及轴与薄壁零件联接应用较少

二、花键联接设计计算

设计：选花键类型→按轴径定花键尺寸→验算联接强度

15/16失效形式：①键齿压溃（静联接）②磨损（动联接）③齿根剪断

假设：工作载荷沿键工作长度l均匀分布。且各齿面上压力协力N作用在平均半径dm处，如图

挤压强度条件：

动