第六章键联接1

1、第六章第六章 键、花键和无键联接键、花键和无键联接6-1 键联接键联接6-2 花键联接花键联接6-3 无键联接无键联接6-4销联接销联接12T6-1 键联接键联接（一）键的功能、分类、结构形式及应用（一）键的功能、分类、结构形式及应用1 平键联接平键联接普通平键普通平键导向平键导向平键滑键滑键薄型平键薄型平键1）普通平键）普通平键A型键型键B型键型键C型键型键,常用于轴端常用于轴端功能：功能： 用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递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导向移动。扭矩，或实现零件的轴向固定或导向移动。主要类型：主要类型： 平键联接平键联接 半圆键联接半

2、圆键联接 楔键联接楔键联接 切向键联接切向键联接盘形铣刀盘形铣刀端铣刀端铣刀轴向固定好轴向固定好A型键与型键与B型键的差异型键的差异 加工方式差异加工方式差异 对轴强度影响的差异对轴强度影响的差异 轴向固定性差异轴向固定性差异 外形差异外形差异2）薄型平键）薄型平键A型键型键B型键型键C型键型键,常用于轴端常用于轴端其高度约为普通平键的其高度约为普通平键的60%、70%，传递能力较低，常用，传递能力较低，常用于薄壁结构、空心轴等于薄壁结构、空心轴等普通平键的联接性质普通平键的联接性质静联接静联接工作长度差异工作长度差异Lb轴向固定差轴向固定差应力集中大应力集中大应力集中小应力集中小lLlLb3

3、）导向平键）导向平键联接性质联接性质动联接动联接外形特点外形特点键较长，用螺钉固键较长，用螺钉固定在轴的键槽中，键上制定在轴的键槽中，键上制有起键孔，以便于拆卸有起键孔，以便于拆卸适用场所适用场所轴上零件滑移距离轴上零件滑移距离不大的场所。不大的场所。相对运动方式相对运动方式轴上零件沿键轴上零件沿键侧面滑移。侧面滑移。导向平键导向平键4）滑键）滑键联接性质联接性质动联接动联接外形特点外形特点鞍状，包在零件上鞍状，包在零件上适用场所适用场所轴上零件滑移距离较大的场所。轴上零件滑移距离较大的场所。相对运动方式相对运动方式键与零件一同沿轴槽滑移。键与零件一同沿轴槽滑移。注意：滑键与导注意：滑键与导向

4、平键的区别向平键的区别普通平键、薄型平键、导向平键和滑键的普通平键、薄型平键、导向平键和滑键的工作面工作面均为均为键的侧面键的侧面 双平键双平键当同一轴段需装两个平键时，两键须相隔当同一轴段需装两个平键时，两键须相隔180平键平键1平键平键2工作面工作面工作面工作面FF2 半圆键联接半圆键联接优点：优点：键能绕其几何中心摆键能绕其几何中心摆动以适应毂槽的斜度；动以适应毂槽的斜度；工艺性好，装配方便。工艺性好，装配方便。缺点：缺点：轴上键槽较深，对周轴上键槽较深，对周的强度削弱较大的强度削弱较大适用场所适用场所轻载，锥形轴端轻载，锥形轴端 与轮毂的联接。与轮毂的联接。注意：注意：同一轴段若需装两

5、个同一轴段若需装两个半圆键时，只能装在同一半圆键时，只能装在同一母线上，而不能相隔母线上，而不能相隔180安装安装联接性质联接性质静联接静联接L半圆键的摆动特点半圆键的摆动特点半圆键工作半圆键工作 面为键的侧面面为键的侧面半圆键半圆键工作面工作面勾头楔键联接勾头楔键联接3 楔键（斜键）联接楔键（斜键）联接楔键的形状：楔键的形状：键的上表面具有键的上表面具有 1：100的斜度的斜度楔键的类型楔键的类型普通楔键普通楔键勾头楔键勾头楔键1：1001：100圆头楔键联接圆头楔键联接平头楔键联接平头楔键联接 勾头楔键的勾头勾头楔键的勾头 供拆卸用供拆卸用12楔键的工作面楔键的工作面工作面工作面工作面工作

6、面工作面工作面工作面工作面楔键的传力方式楔键的传力方式靠键的楔紧传力靠键的楔紧传力, 同时能承受轴向力和实现单向同时能承受轴向力和实现单向轴向固定。轴向固定。楔键联接的最大缺点：楔键联接的最大缺点： 楔紧后，轴和轮毂的楔紧后，轴和轮毂的 配合产生偏心配合产生偏心楔键联接不宜的场所：楔键联接不宜的场所： 高速、高速、定心定心精度要求高精度要求高的场所。的场所。o2o13 切向键联接切向键联接切向键的组成：切向键的组成： 由一对由一对1:100的楔键组成的楔键组成切向键的工作面：切向键的工作面： 由一对楔键沿斜面拼合后由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。相互平行的两个窄面。工作面工作面工作面

7、工作面 轴单向转动时，可安一个切向轴单向转动时，可安一个切向 键；键；切向键的缺点：切向键的缺点： 键槽对轴的强度削弱较大键槽对轴的强度削弱较大 双向转动时，相隔双向转动时，相隔120130 安装安装 两个切向键。两个切向键。切向键的适用的场所：切向键的适用的场所： 大型传动（重载）。如大型传动（重载）。如 大型带轮、矿山设备等。大型带轮、矿山设备等。120130 （一）键的选择键联接的强度计算（一）键的选择键联接的强度计算1 键的选择键的选择类型选择类型选择根据使用要求、工作条件和结构特点选根据使用要求、工作条件和结构特点选尺寸选择尺寸选择bh依轴径依轴径d而定；而定；L依毂宽依毂宽B而定。

8、而定。bhLLbhdB2 键联接的强度计算键联接的强度计算（1）平键联接强度计算）平键联接强度计算平键联接的主要失效形式平键联接的主要失效形式静联接静联接（普通平键联接）（普通平键联接）挤压破坏挤压破坏动联接动联接（导向键、滑键）（导向键、滑键）磨损磨损TokyFFklFP静联接强度条件静联接强度条件klFP 动联接强度条件动联接强度条件K=0.5hT 扭矩扭矩 T =FyF d/2P 键、轴、毂三者中最弱键、轴、毂三者中最弱材料的许用挤压应力材料的许用挤压应力 P键、轴、毂三者中最弱键、轴、毂三者中最弱材料的许用挤压力材料的许用挤压力kldT3102 PkldT3102 PLlL=l（2）半

9、圆键联接强度计算）半圆键联接强度计算l键的工作长度键的工作长度A型键型键bLlB型键型键Ll 只需作挤压强度计算只需作挤压强度计算3210PTkld K从标准中查；从标准中查；Ll LP（3）楔键联接强度计算）楔键联接强度计算楔键联接的主要失效形式楔键联接的主要失效形式相互楔紧的工作面被压溃相互楔紧的工作面被压溃楔键联接的压力分布楔键联接的压力分布o未传递扭矩时未传递扭矩时y力平衡方程力平衡方程传递扭矩后传递扭矩后oT0oM TF xx/2TFxfyfd挤压强度条件为挤压强度条件为2pFblFFFFfFfFfF y/2fF d/2d66Tbfd31210(6)Tbl bfdp6-2 花键联接花

10、键联接（一）花键联接的类型、特点及应用（一）花键联接的类型、特点及应用 花键联接是平键联接在数目上的扩充花键联接是平键联接在数目上的扩充花键联接花键联接 的组成的组成内花键内花键外花键外花键花键联接的优点花键联接的优点a）受力均匀；受力均匀；b）应力集中小；应力集中小；c）承载能力强；承载能力强； d）轴上零件的对中性好；轴上零件的对中性好；e）导向性好；导向性好；f）可用磨削的方法提高可用磨削的方法提高加工和联接质量。加工和联接质量。花键联接的缺点花键联接的缺点a）无法根除应力集中；无法根除应力集中；b）需用专门设备加工；需用专门设备加工；c）制造成本高。制造成本高。矩形花键联接按矩形花键联

11、接按新标准新标准为为内径定心内径定心，定心精度，定心精度高，制造容易，在工程高，制造容易，在工程中应用最广泛中应用最广泛矩形花键矩形花键花键类型花键类型：矩形花键、渐开线花键、三角形花键。矩形花键、渐开线花键、三角形花键。用于高强度联接用于高强度联接渐开线花键渐开线花键 30 45 承载能力强，适用于大扭矩、大直径场所承载能力强，适用于大扭矩、大直径场所也称三角形花键，适用于轻载小直径联接也称三角形花键，适用于轻载小直径联接渐开线花键的定心方式渐开线花键的定心方式齿形定心齿形定心 45 30 也称三角形花键也称三角形花键用于薄壁零件联接用于薄壁零件联接0.5ahm0.4ahm渐开线花键的渐开线

12、花键的制造方法：制造方法：同齿轮加工一样同齿轮加工一样需采用专用机床需采用专用机床加工工艺性好加工工艺性好制造精度较高制造精度较高制造成本较高制造成本较高（一）花键联接的强度计算（一）花键联接的强度计算花键联接的失效形式花键联接的失效形式静联接静联接挤压破坏挤压破坏动联接动联接磨损磨损强度计算的合理假设强度计算的合理假设 每齿受力均匀每齿受力均匀 力力F作用在平均直径作用在平均直径dm上上强度条件为：强度条件为：PmPzhldT 3102静联接静联接 pzhldTpm 3102动联接动联接各参数含义及取值各参数含义及取值见见P107有关内容有关内容6-3 无键联接无键联接凡是轴与轮毂的联接不用

13、键或花键时，统称为无键联接。凡是轴与轮毂的联接不用键或花键时，统称为无键联接。（一）型面联接（一）型面联接 把安装轮毂的那一段轴做成表面光滑的非圆形截面的柱体把安装轮毂的那一段轴做成表面光滑的非圆形截面的柱体或非圆形截面的锥体，并在轮毂上制成相应的孔，这种轴与轮或非圆形截面的锥体，并在轮毂上制成相应的孔，这种轴与轮毂相配合而构成的联接，称为型面联接毂相配合而构成的联接，称为型面联接。配合面为柱体，只能传递扭矩配合面为柱体，只能传递扭矩配合面为锥体，既能传递配合面为锥体，既能传递扭矩，又能传递轴向力。扭矩，又能传递轴向力。用于高可靠性场所。用于高可靠性场所。型面联接的特点：型面联接的特点：1.1

14、.对中性好；对中性好；2.2.应力集中小；应力集中小；3.3.加工复杂，造价高。加工复杂，造价高。常用的联接型面常用的联接型面带缺口的圆形带缺口的圆形三角形三角形方形方形六角形六角形DD等距曲线等距曲线（二）胀紧联接（二）胀紧联接胀紧联接是在胀紧联接是在榖榖孔和轴之间装入孔和轴之间装入胀紧联接套而构成的静联接。胀紧联接套而构成的静联接。根据胀紧套结构形式的不同，国家根据胀紧套结构形式的不同，国家标准规定了五种型号标准规定了五种型号（Z1Z5）加一个胀紧套的结构加一个胀紧套的结构加两个胀紧套的结构加两个胀紧套的结构Z1型型胀紧联接胀紧联接Z2型型胀紧联接胀紧联接传递扭矩时：传递扭矩时： TT传递轴向力时：传递轴向力时：aaFF既传递扭矩又轴向力时，合成载荷为：既传递扭矩又轴向力时，合成载荷为：222000()RaTFFd公式中的参数请参阅教材公式中的参数请参阅教材P109。aF6-4 销联接销联接销的分类销的分类定位销定位