第7章键花键无键联接销连接

1、江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 71键连接键连接 第第7章键、花键、销、成形连接章键、花键、销、成形连接 72花键连接花键连接 73销连接销连接 74成形连接成形连接 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 7 71键连接键连接 作用：作用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩，用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩， 或实现零件的轴向固定或移动。或实现零件的轴向固定或移动。 一、键连接的类型一、键连接的类型 类型：类型：平键、半圆键、楔键、切向键等。平键、半圆键、楔键、切向键等。 1. 平键平键连接连接 工作面工作面特点：特点：定心好、装拆方便。定心好、装拆方便。 种类种类 普通平

2、键普通平键 导向平键导向平键 间隙间隙 潘存云教授研制 潘存云教授研制 轴轴 滑动平键滑动平键 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 普通普通 平键平键 结构结构 单圆头单圆头(C型型) 圆头圆头(A型型) 平头平头(B型型) 用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。 用盘铣刀加工，轴的应力集中小。用盘铣刀加工，轴的应力集中小。 用于轴端用于轴端 普通平键应用最广。普通平键应用最广。 A型型B型型 C型型 盘铣刀盘铣刀 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 起键螺孔起键螺孔 导向平键导向平键 零件可以在轴上移动，构成动连接。零件可以在

3、轴上移动，构成动连接。 滑移距离较大时，平键过长，制造困难，故可采用滑键。 结构特点：结构特点：长度较长，需用螺钉固定。长度较长，需用螺钉固定。 为便于装拆，制有起键螺孔。为便于装拆，制有起键螺孔。 潘存云教授研制 固定螺钉固定螺钉 潘存云教授研制 潘存云教授研制 起键螺孔起键螺孔 固定螺钉固定螺钉 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 双钩头滑键双钩头滑键 结构特点：结构特点：两端有钩头，键固定在轮毂上，键短，槽长。两端有钩头，键固定在轮毂上，键短，槽长。 潘存云教授研制 潘存云教授研制 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 单圆钩头滑键单圆钩头滑键 结构特点：结构特点：单圆钩头，嵌入轮毂中

4、。单圆钩头，嵌入轮毂中。 潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 2. 半圆键半圆键连接连接 优点：优点：定心好，装配方便。定心好，装配方便。 因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。 缺点：缺点：对轴的削弱较大，只适对轴的削弱较大，只适 用于轻载连接。用于轻载连接。 特别适用于锥形轴端的连接。特别适用于锥形轴端的连接。 潘存云教授研制 工作面工作面 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 3. 楔键楔键连接和切向键连接连接和切向键连接 结构特点：结构特点：键的上表面有键的上表面有1:100的斜度，的斜度， 轮毂槽的底

5、面也有轮毂槽的底面也有1:100的斜度。的斜度。 缺点：缺点：定心精度不高。定心精度不高。 应用：应用：只能应用于定心精度不高，载荷只能应用于定心精度不高，载荷 平稳和低速的连接。平稳和低速的连接。 安装时用安装时用 力打入力打入 工作面工作面 潘存云教授研制 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 d 类型类型：普通楔键、钩头楔键。普通楔键、钩头楔键。 钩头是用来拆卸用的 拆卸空间拆卸空间 斜度斜度1:100 在重型机械中常采用在重型机械中常采用切向键切向键一对楔键组成。一对楔键组成。 装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生 的压力沿切向方向分布，当双向传

6、递扭矩时，需要 两对切向键分布成120130 。 窄面窄面 工作面工作面 潘存云教授研制 潘存云教授研制 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 d 二、平键连接的强度校核二、平键连接的强度校核 键的材料：键的材料：B 370 MPa的碳素钢，常用的碳素钢，常用45钢。钢。 键的截面尺寸键的截面尺寸b、h由轴径由轴径d查表选取，长度查表选取，长度L参照轮参照轮 毂长度从标准中选取。毂长度从标准中选取。 键的主要失效形式：键的主要失效形式：压溃、磨损压溃、磨损(动连接动连接)、剪断。剪断。 L b h/2 (1)平键连接的强度平键连接的强度 p = S Ft (d/2)(h/2)l

7、 T =p d h l 4T = l=L-b l=L 一般不会出现 潘存云教授研制 d 挤压应力：挤压应力： b A型型 b B型型 l F F 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 d 潘存云教授研制 若强度不足时，可采用双键连接。考虑到载荷分布若强度不足时，可采用双键连接。考虑到载荷分布 的不均匀性，校核强度时按的不均匀性，校核强度时按1.5个键计算。个键计算。 双键布置规则：双键布置规则： 平键：平键： 按按180布置；布置； 半圆键：同一条母线上；半圆键：同一条母线上； 楔键：楔键： 夹角成夹角成120 130 120 130 江苏科技大学专用 作者：

8、潘存云教授 一、花键连接的类型、特点和应用一、花键连接的类型、特点和应用 (1)均匀受力；均匀受力； 7 72花键连接花键连接 结构特点：结构特点：沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。 组成：组成： 外花键、内花键。外花键、内花键。 优点：优点： (2)对轴的削弱程度小对轴的削弱程度小; (3)承载能力高承载能力高; 齿数多，总接触面积大 (4)轴上零件与轴的对中性好；轴上零件与轴的对中性好；对高速及精密机器很重要 (5)导向性好导向性好; 对动连接很重要 (6)可用磨削方法提高加工精度可用磨削方法提高加工精度 及连接质量。及连接质量。 潘存云教授研制 潘存云教

9、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：缺点：齿根仍有应力集中，需专齿根仍有应力集中，需专 用设备制造，成本高。用设备制造，成本高。 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 应用：应用：定心精度要求高、载荷大，或经常滑移的连接。定心精度要求高、载荷大，或经常滑移的连接。 潘存云教授研制 类型类型 潘存云教授研制 制造容易，应用最广。制造容易，应用最广。 用于高强度连接。用于高强度连接。 用于薄壁零件连接。用于薄壁零件连接。 矩形花键矩形花键 渐开线花键渐开线花键 三角形花键三角形花键 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 7 73销连接销连接 作用：

10、作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。 按用途分按用途分 类类 型型 定位销定位销 潘存云教授研制 按形状分按形状分 定位销：定位销：用来固定零件之间的相用来固定零件之间的相 对位置，它是组合加工和装配时对位置，它是组合加工和装配时 的重要辅助零件。通常不受载荷的重要辅助零件。通常不受载荷 或只受很小的载荷，故不作强度或只受很小的载荷，故不作强度 校核计算，其直径按结构确定，校核计算，其直径按结构确定， 数目一般不少于数目一般不少于2 2个。个。 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 7 73销连接销连接 作用：作用：固定零件之间的相对位

11、置，并可传递不大的载荷。固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。 按用途分按用途分 类类 型型 定位销定位销 连接销连接销 潘存云教授研制 按形状分按形状分 连接销：连接销：用来实现两零件之间的用来实现两零件之间的 连接，可用来传递不大的载荷。连接，可用来传递不大的载荷。 其类型可根据工作要求选定，其其类型可根据工作要求选定，其 尺寸可根据连接的结构特点按经尺寸可根据连接的结构特点按经 验或规范确定。必要时再按剪切验或规范确定。必要时再按剪切 和挤压强度条件进行校核计算。和挤压强度条件进行校核计算。 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 7 73销连接销连接 作用：作用：固定零件之间的相对

12、位置，并可传递不大的载荷。固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。 按用途分按用途分 类类 型型 定位销定位销 安全销安全销 连接销连接销 潘存云教授研制 按形状分按形状分 安全销：安全销：作为安全装置中的过载剪作为安全装置中的过载剪 切元件。安全销在过载时被剪断，切元件。安全销在过载时被剪断， 因此，销的直径应按剪切条件确定。因此，销的直径应按剪切条件确定。 为了确保安全销被剪断而不提前发为了确保安全销被剪断而不提前发 生挤压破坏，通常可在安全销上加生挤压破坏，通常可在安全销上加 一个销套。一个销套。 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 7 73销连接销连接 作用：作用：固定零件之间的

13、相对位置，并可传递不大的载荷。固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。 按用途分按用途分 类类 型型 定位销定位销 安全销安全销 连接销连接销 按形状分按形状分 圆柱销圆柱销 潘存云教授研制 特点：特点：为过盈配合，经多次拆为过盈配合，经多次拆 装后，定位精度会降低；有装后，定位精度会降低；有u8u8、 m6m6、h8h8、h11h11四种直径偏差可供四种直径偏差可供 选择，以满足不同要求。选择，以满足不同要求。 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 7 73销连接销连接 作用：作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。固定零件之间的相对位置，并可传

14、递不大的载荷。 按用途分按用途分 类类 型型 定位销定位销 安全销安全销 连接销连接销 按形状分按形状分 圆柱销圆柱销 圆锥销圆锥销 特点：特点： 有有1:501:50的锥的锥 度，可反复度，可反复 多次拆装。多次拆装。 螺母锁紧螺母锁紧 抗冲击抗冲击 拆装拆装 方便方便 用于用于 盲孔盲孔 潘存云教授研制 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 7 73销连接销连接 作用：作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。 按用途分按用途分 类类 型型 定位销定位销 安全销安全销 连接销连接销 按形状分按形状分 圆柱销圆柱销 圆锥销圆

15、锥销 槽销槽销 不易松动，不易松动， 能承受振动能承受振动 和变载荷和变载荷, , 不铰孔，可不铰孔，可 多次装拆。多次装拆。 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制 7 73销连接销连接 作用：作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。 按用途分按用途分 类类 型型 定位销定位销 安全销安全销 连接销连接销 按形状分按形状分 圆柱销圆柱销 圆锥销圆锥销 槽销槽销 销轴销轴 开口销开口销 销轴用于两零件铰接 处,构成铰链连接。 销的材料：销的材料：3535、4545钢。钢。 江苏科技大学专用 作者

16、： 潘存云教授 7 74成形连接成形连接 型面连接是用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与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，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型式。它是无键连接的一种型式。 一、型面连接一、型面连接 在家用机械、办公机械等中，采用了大量的压铸、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。

17、切口圆形和正六边形型面。 由于型面连接要用到由于型面连接要用到 非圆形孔，以前因其加工非圆形孔，以前因其加工 困难，限制了型面连接的困难，限制了型面连接的 应用。应用。 潘存云教授研制 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 配合部配合部 分形状分形状 柱体柱体 锥体锥体 只能传递扭矩只能传递扭矩 能同时传递扭矩和轴向力，能同时传递扭矩和轴向力，用于用于 不允许有间隙和要求高可靠性的场合。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；装拆方便，对中性好； 型面连接的特点：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；连接面上没

18、有应力键槽和尖角，减少了应力集中； (3)可传递较大的扭矩；可传递较大的扭矩； (4)切削加工有难度，不易保证配合精度。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。 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 D D 常用连接型面有：常用连接型面有： 带切口的圆形带切口的圆形 电风扇 方形方形六边形六边形 等距曲线等距曲线 胀紧连接是在轴与毂孔之胀紧连接是在轴与毂孔之 间装配一个或几个胀紧连接套，间装配一个或几个胀紧连接套， 在轴向力的作用下，同时胀紧在轴向力的作用下，同时胀紧 轴与毂产生压紧力，靠摩擦力轴与毂产生压紧力，靠摩擦力 传递转矩和轴向力的一种静连传递转矩和轴向力的一种静连 接。接。 二、胀紧连接二、胀紧连接 结构类型：结构类型：Z1型胀套、型胀套、Z2型胀套型胀套 潘存云教授研制 潘存云教授研制 江苏科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 两个胀紧套两个胀紧套 1) Z1型胀套型