(6.2)-6-2 花键机械设计概述无键连接

第1节键连接第6章键、花键、无键连接和销连接第2节花键连接第3节无键连接第4节销连接一、花键连接的类型、特点和应用(1)均匀受力；第2节花键连接结构特点：沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。组成：外花键、内花键。（花键连接）优点：(2)对轴的削弱程度小;(3)载能力高;齿数多，总接触面积大(4)轴上零件与轴的对中性好；对高速及精密机器很重要(5)导向性好;对动连接很重要(6)可用磨削方法提高加工精度及连接质量。潘存云教授研制潘存云教授研制因齿槽浅，齿根应力集中小轴和轮毂直接而均匀制出齿与槽缺点：齿根仍有应力集中，需专用设备制造，成本高。应用：定心精度要求高、载荷大，或经常滑移的连接。类型——制造容易，应用最广。——用于高强度连接。——用于薄壁零件连接。矩形花键渐开线花键三角形花键(1)矩形花键轻系列：轻系列的承载能力较小，多用于静连接和轻载连接；按齿高的不同，矩形花键的齿型尺寸在标准中规定了两个系列，中系列：中系列用于中等载荷的连接。定心方式：小径定心——精度高，稳定性好。(2)渐开线花键分为α=30˚，α=45˚两种，对应的齿顶高分别为：与渐开线齿轮相比，花键齿短，齿根宽，不产生根切的最小齿数较少。定心方式：齿形定心——具有自动定心作用，受力均匀。α=45˚α=30

˚

h*=0.5m,h*=0.4mdfdf特点：制造工艺性好，精度高，齿根强度高，易于定心。常用于传递大扭矩和大轴径的场合。α=45˚的花键工作面高度较小，承载能力较低，多用于载荷较轻，直径较小的静连接。特别适用于薄壁零件的连接。潘存云教授研制设各齿压力的合力作用在平均半径rm处，取不均匀系数ψ=0.7~0.8，则花键连接所能传递的扭矩为静连接T=ψzhlrm[σp]动连接T=ψzhlrm[p]l为接触长度；h为齿面工作高度；h=(D–d)/2–2Crm=(D+d)/4C为齿顶倒圆半径。D/2d/2hrmCCFt二、花键连接强度计算失效形式：工作面被压溃（静连接）；工作面过度磨损（动连接）一般只验算挤压强度和耐磨性。静连接动连接花键连接强度条件：≤[p

]ψzhldm2Tp=σp=2T≤[σp

]

ψzhldm不良35~5040~70表6-3花键连接的许用挤压应力[σp

]和许用压强[p

]连接工作方式齿面未经热处理齿面经热处理[σp

]或[p

]中等60~100100~140良好80~120120~200动连接[p

](空载下移动)静连接[σp

]工作条件动连接[p

](在载荷下移动)不良15~2025~35中等20~3030~60良好25~4040~70不良----3~10中等----3~15良好----10~20第3节无键连接

型面连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连接，它是无键连接的一种形式。一、型面连接

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，故型面连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。

由于型面连接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，限制了型面连接的应用。潘存云教授研制配合部分形状柱体锥体——只能传递扭矩——能同时传递扭矩和轴向力，用于不允许有间隙和要求高可靠性的场合。(1)装拆方便，对中性好；型面连接的特点：(2)连接面上没有应力键槽和尖角，减少了应力集中；(3)可传递较大的扭矩；(4)切削加工有难度，不易保证配合精度。但随着成型工艺的发展，促进了型面连接的应用。DD常用连接型面有：带切口的圆形电风扇方形六边形等距曲线胀紧连接是在轴与毂孔之间装配一个或几个胀紧连接套，在轴向力的作用下，同时胀紧轴与毂产生压紧力，靠摩擦力传递转矩和轴向力的一种静连接。二、胀紧连接结构类型：Z1型胀套、Z2型胀套潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制两个胀紧套1)Z1型胀套2)Z2型胀套

Z1型胀套中，与轴或毂孔贴合的套筒均有纵向间隙，以利于变形和胀紧。拧紧连接螺钉，便可以将轴和毂涨紧。潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制一个胀紧套潘存云教授研制潘存云教授研制各种胀套已标准化，可根据轴与毂孔尺寸以及传递载荷的大小，从标准中选用合适的型号与尺寸。胀套尺寸的选择Dd选择时应满足：传递转矩时传递轴向力时同时传递转