汽车机械基础（第二版）课件：键连接

◆熟悉键连接的类型、特点及应用。◆掌握花键连接的类型及应用。键连接如图9—1—1所示为桑塔纳2000变速器的变速传动机构,由轴带动齿轮,齿轮与齿轮啮合,再由齿轮传给轴,实现动力传输。想一想轴和齿轮是如何传递动力的?图9—1—1桑塔纳2000变速器的变速传动机构一、键连接的类型、特点及应用键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定,以传递转矩。有些类型的键还可以实现轴上零件之间的轴向固定或轴向移动。键是标准件。根据键连接的结构和承受载荷情况不同,键连接分为松键连接和紧键连接两类。

1.松键连接松键连接分为平键连接(见图9—1—2)和半圆键连接两类。图9—1—2平键连接(1)平键连接平键连接分为普通平键、导向平键和滑键连接三种。平键靠两侧面传递转矩,对中性良好,结构简单,拆卸方便,但不能轴向固定轴上零件。1)普通平键的类型、特点和应用。普通平键上、下两面互相平行,两个侧面也互相平行,端部有圆头(A型)、方头(B型)和半圆头(C型)三种类型,如图9—1—3所示。其国家标准为GB/T1096—2003,GB/T1567—2003(薄型)。A型键在键槽中轴向固定好,键与键槽配合较紧,键槽应力集中大,B型键槽应力集中小,C型键常用于轴端。图9—1—3普通平键2)导向平键。对于轴上安装的零件需要沿轴向移动时,可采用导向平键。导向平键比普通平键长,其端部形状有A型和B型两种,如图9—1—4所示。国标为GB/T1097—2003。图9—1—4导向平键连接3)滑键。当轴上零件的轴向移动量很大时,导向平键将很长,不易制造,这时可采用滑键,如图9—1—5所示。滑键连接的特点:键固定在轮毂上,并与轮毂一起在轴上的键槽中滑动,滑键未标准化。图9—1—5滑键连接(2)半圆键图9—1—6半圆键连接半圆键连接如图9—1—6所示,国标为GB/T1099—2003。半圆键的上表面为一平面,下表面为半圆形,两侧面互相平行,半圆键靠键两侧的工作面传递转矩。键在轴槽中能绕槽底圆弧曲率中心摆动,装配方便。键槽较深,对轴的强度削弱较大。一般用于轻载和圆锥形轴端的连接。图9—1—6半圆键连接

2.紧键连接紧键连接分为楔键连接与切向键连接两类。(1)楔键连接楔键连接又分为楔键连接(GB/T1564—2003)与钩头楔键连接(GB/T1565—2003)两种,如图9—1—7所示。楔键的两侧面互相平行,上、下两面是工作面,键的上表面和毂槽的底面各有1∶100的斜度,键楔紧在轴毂之间。依靠压紧面的摩擦力传递转矩及单方向的轴向力,能轴向固定零件,但使轴上零件与轴的配合产生偏心与偏斜。图9—1—7楔键连接a)A型普通键b)B型普通楔键c)钩头楔键(2)切向键连接如图9—1—8所示,是由一对具有1∶100单面斜度的键沿斜面拼装而成,其上下两面互相平行,为工作面,装配时键自两端打入,楔紧在轴与轮毂的键槽中。装配后,切向键的下平面在通过轴线的平面内,工作面上的压力沿轴的切线方向作用,能传递很大的转矩。图9—1—8切向键连接

二、花键连接的类型及应用花键连接由轴上加工出外花键和毂上加工出内花键组成,如图9—1—9所示。键齿侧面为工作面,工作时靠齿的侧面相互挤压传递转矩。花键已标准化,按齿形不同,分为矩形花键、渐开线花键、三角形花键三种;按花键孔与花键轴是否能相对位移,分为静连接与动连接两种形式。静连接花键装配时,花键孔与花键轴允许有少量过盈,装配时可用铜棒轻轻敲入。过盈量大时,可将套件加热至80~120℃装入。

动连接花键装配时,花键孔在花键轴上应滑动自如且感觉不到有明显间隙为合适。图9—1—9花键连接

1.矩形花键矩形花键(GB/T1144—2001)键齿端面为矩形,在国家标准中规定为两个系列,轻系列用于载荷较轻的静连接,中系列用于中等载荷的连接。矩形花键的定心方式为小径定心,定心精度高,稳定性好。矩形花键连接为多齿工作,承载能力高,对中性、导向性好,应力集中较小,轴与毂的强度削弱小。应用广泛,如汽车、飞机、机床、农业机械等。

2.渐开线花键渐开线花键(GB/T3478.1—1995)的齿廓为渐开线,如图9—1—9所示,受载时齿上有径向力,起自动定心作用,使各齿均匀承力,强度高,寿命长。渐开线花键的主要参数为模数m、齿数z、压力角α。渐开线花键的标准压力角α有30°、37.5°和45°三种。应用于载荷较大,定心精度要求高以及尺寸较大的连接。3.三角形花键三角形花键连接中,外花键齿形为压力角是45°的渐开线花键;内花键齿形是直齿形。三角形花健用齿侧定心,其键齿细小,通常用于直径较小或薄壁零件与轴的连接。一、选择题1.常用的松键连接有()连接两种。A.普通平键和半圆键B.普通平键和普通楔键C.滑键和切向键D.楔键和切向键2.楔键的()有1∶100的斜度。A.上表面B.下表面C.两侧面3.()能自动适应轮毂上的键槽的斜度,装拆方便,尤其适用于锥形轴端部的连接。A.普通平键B.半圆键C.导向平键D.切向键4.在GB/T1144—2001中规定以()为花键的定心尺寸,用它来保证同轴度。A.键宽B.大径C.小径二、填空题1.键连接主要用来连接______和______,实现周向固定并传递转矩。2.半圆键连接,由于轴上的键槽较深,故对轴的______