北交大机械设计课件第6章 键、花键联接

杜永平键和花键联接第六章

键和花键联接一、键（key）联接的分类和结构形式平键(flatkey)半圆键(woodruffkey)切向键(tangentkey)楔键(wedgekey)普通平键A型(双圆头)导向平键(featherkey)A型B型滑键（slidingkey）斜键(tapekey)圆头方头钩头B型(平头)C型(单圆头)杜永平键和花键联接平键对中性好，适用于高速；半圆键对轴削弱大，杜永平键和花键联接二、键的选择及强度计算1、键的选择选择键的类型；选键的剖面尺寸；结构特点、使用要求、工作条件选键的长度。轴径及键的类型2、失效形式挤压破坏；毂的长度剪切破坏；磨损。杜永平键和花键联接3、强度校核挤压强度普通平键:导向键、滑键:T——轴所传递扭矩k——键与轮毂键槽的接触高度l——键的工作长度k＝h－t≈0.5hh—键工作高度t—键槽的深度d——轴的直径[σp]——最弱零件的许用挤压应力，查表p——最弱零件的许用压力，查表。A型：l=L－b

B型：l=LC型：l=L－0.5b杜永平键和花键联接验算后强度不够的处理：①用双键；②适当加大轮毂的长度。两个键按1800布置双键按1.5个键计算强度减少对轴强度的削弱载荷分布不均键长不能超过2.25d杜永平键和花键联接三、花键（spline）联接的类型及特点1、特点

键齿在轴上均匀分布，受力均匀；

对轴削弱减少，齿根应力集中较小；

由于键齿多，所以承载能力大；

对中性好，导向性好；

没有完全消除应力集中；

需用专用设备和工具加工，成本高。杜永平键和花键联接2、分类（按齿形划分）①

矩形花键(parallel-sidedspline)②

渐开线花键（involutespline）③

三角形花键(triangularspline)齿数多对轴强度削弱小适用于轻载或薄壁零件工艺性好制造精度高根部强度大应力集中较小易于对中定心精度高定心稳定性好齿根强度低应力集中较大杜永平键和花键联接四、花键联接的强度计算失效形式：静联接为压溃；动联接为过度磨损。计算准则：保证齿侧面的挤压强度和齿根的剪切强度静联接的挤压强度：杜永平键和花键联接动联接的强度：

：载荷分布不均匀系数，

＝0.7~0.8l

：齿的工作长度（mm）h：齿的工作高度（mm）dm：平均直径（mm）矩形：h＝0.5(D－d)－2CD：外花键的大径

d：内花键的小径

C：倒角渐开线：h＝m(模数)三角形：h＝0.8m(模数)[

p]：许用挤压应力，查表[p]：许用应力，查表。矩形：dm

＝0.5（D+d）渐开线、三角形：dm＝di

di：分度圆直径杜永平键和花键联接第七章

过盈联接一、过盈联接(interferencefitjoint)的类型及应用1、无辅助件过盈联接

完全靠被联接件本身的过盈配合来实现，一为包容件，另一为被包容件，配合面通常为圆柱面，也有圆锥面;

车轴与车轮、齿圈与轮芯、滚动轴承与轴等。2、有辅助件过盈配合联接靠辅助件把被联接件联接在一起。此法已逐渐被螺纹联接所替代。扣紧板、扣紧环杜永平键和花键联接二、过盈配合联接的工作原理特点：构造简单定心性好承载能力高在振动下能可靠工作装配困难。轴径d1大于孔径d杜永平键和花键联接三、过盈联接的装配方法1、压入法利用压力机直接把被包容件压入包容件，在压入过程中，配合表面微观不平度的峰尖会受到擦伤或压平。2、温差法加热包容件（或冷却被包容件）。用于被联接件的配合尺寸和过盈量不大的场合。用于联接要求高、载荷较大的场合。加热法用于较大配合直径冷却法用于较小配合直径杜永平键和花键联接四、过盈联接的设计计算计算所需的压力和过盈量；校核联接的强度。1、配合面间所需的径向压力p（1）传递轴向力F

不产生轴向滑移的条件：F≤Ff＝Apf＝

dlpf所需的径向压力p：d——配合面直径f——摩擦系数l——配合面长度杜永平键和花键联接（2）传递扭矩T周向不滑移条件：T≤Mf＝

d

l

p

f×0.5

d

＝0.5

d

2l

pf所需的径向压力p：（3）同时承受轴向力F和扭矩T不产生轴向滑移和周向滑移，所需经向压力：杜永平键和花键联接2、最小过盈量d—配合面公称直径，mmp—配合面比压，MpaE1、E2

—材料的拉压弹性模量，MpaC1、C2—被包容件和包容件的刚性系数d1、d2—被包容件的内径和包容件的外径μ1、μ2—被包容件和包容件的波桑比温差法装配的最小过盈量：杜永平键和花键联接压入法装配δmin=Δmin+2u=Δmin+0.8（Rz1+Rz2）2u——配合面被擦去部分的高度之和，μmRz1、Rz2——配合表面微观不平度的十点高度，μm杜永平键和花键联接3、强度计算一是联接的强度；二是联接零件本身的强度计算①、由最大δmax求得最大pmax压入法装配，为δmax－2u杜永平键和花键联接②对于脆性材料③对于塑性材料考核承受最大应力的表层是否处于弹性变形被包容件:

包容件:

被包容件内表层:

主要失效形式是包容件内表层断裂杜永平键和花键联接4、装拆压力最大压入力发生在压入终了时

Fi＝f

π

d

l

pmax最大压出力发生在压出开始时

Fo＝（1.3~1.5）Fi

＝（1.3~1.5）f

π

d

l

pmax包容件内表层:杜永平键和花键联接5、装配温度包容件加热温度t2δmax—标准配合的最大