键连接与销连接 (精品)

1、项目项目 九九 键连接和销连接键连接和销连接 9.1 任务引入任务引入 9.2 解决任务的方法解决任务的方法 9.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 9.4 知识拓展知识拓展 不可拆连接不可拆连接 9.5 思考及练习题思考及练习题 9.1 任务引入任务引入 由于使用、由于使用、 结构、结构、 制造、制造、 装配、装配、 运输等原因，机器中有相运输等原因，机器中有相当多的零件需要彼此连接当多的零件需要彼此连接 。 常用的连接方式有：常用的连接方式有： （ 1 ） 可拆卸连接拆开时不破坏连接件和被连接件可拆卸连接拆开时不破坏连接件和被连接件 。 例如，例如， 螺纹连接、螺纹连接、 键连接、键连接、

2、销连接等销连接等 。 （ 2 ） 不可拆卸连接拆开时会破坏连接件或被连接件不可拆卸连接拆开时会破坏连接件或被连接件 。 例例如，如， 焊接、焊接、 铆接、粘接等铆接、粘接等 。 其中键和花键连接广泛应用于轴和轮毂零件之间的周向固定其中键和花键连接广泛应用于轴和轮毂零件之间的周向固定并传递转矩，并传递转矩， 有的还能实现轴向固定以传递轴向力，如图有的还能实现轴向固定以传递轴向力，如图 9-1 中的齿轮与轴、中的齿轮与轴、 联轴器与轴之间的连接；有的则能实现联轴器与轴之间的连接；有的则能实现轴向滑动连接轴向滑动连接 。 销连接主要用来固定零件的相互位置，销连接主要用来固定零件的相互位置， 销销连接

3、通常只传递较小载荷连接通常只传递较小载荷 。 销还可以作为安全装置销还可以作为安全装置 。 焊接、焊接、 铆接、铆接、 粘接等用于不可拆卸连接处粘接等用于不可拆卸连接处 。 返回9.2 解决任务的方法解决任务的方法 减速器的上下箱体工作中必须保证相对静止，为了更换箱内减速器的上下箱体工作中必须保证相对静止，为了更换箱内损坏的齿轮等零件须要拆下箱盖，所以上下箱体之间的连接损坏的齿轮等零件须要拆下箱盖，所以上下箱体之间的连接应该是可拆的静连接应该是可拆的静连接 螺纹连接螺纹连接 。 齿轮与轴之间采用键连齿轮与轴之间采用键连接接 。 要完成减速器中的键及其他连接设计，需要掌握键、要完成减速器中的键及

4、其他连接设计，需要掌握键、 销及其他连接的相关知识销及其他连接的相关知识 。 返回9.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 课题一课题一 键连接键连接 键连接由键、键连接由键、 轴和轮毂组成，它主要用以实现轴和轮毂的周轴和轮毂组成，它主要用以实现轴和轮毂的周向固定和传递转矩向固定和传递转矩 。 键连接的主要类型有：键连接的主要类型有： 平键连接、平键连接、 半半圆键连接、圆键连接、 楔键连接和切向键连接楔键连接和切向键连接 。 它们均已标准化它们均已标准化 。 一、一、 键连接的类型、键连接的类型、 特点和应用特点和应用 1. 平键连接平键连接 如图如图 9-2 （ a ） 所示，平键的两侧面是工

5、作面，所示，平键的两侧面是工作面， 平键的上平键的上表面与轮毂槽底之间留有间隙表面与轮毂槽底之间留有间隙 。 这种键的定心性好，装拆方这种键的定心性好，装拆方便，应用广泛便，应用广泛 。 常用的平键有普通平键和导向平键常用的平键有普通平键和导向平键 。 下一页返回9.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 2. 半圆键连接半圆键连接 图图 9-3 所示为半圆键，半圆键的工作面也是键的两个侧面所示为半圆键，半圆键的工作面也是键的两个侧面 。 轴上键槽用与半圆键尺寸相同的键槽铣刀铣出，半圆键可在轴上键槽用与半圆键尺寸相同的键槽铣刀铣出，半圆键可在槽中绕其几何中心摆动以适应毂槽底面的倾斜槽中绕其几何中心摆

6、动以适应毂槽底面的倾斜 。 3. 楔键连接楔键连接 图图 9-4 所示为楔键连接，所示为楔键连接， 楔键的上、楔键的上、 下两面为工作下两面为工作面面 。 楔键的上表面和与它相配合的轮毂键槽底面均有楔键的上表面和与它相配合的轮毂键槽底面均有 1 100 的斜度的斜度 。 装配时将楔键打入，使楔键楔紧在轴和装配时将楔键打入，使楔键楔紧在轴和轮毂的键槽中，楔键的上、轮毂的键槽中，楔键的上、 下表面受挤压，下表面受挤压， 工作时靠这个挤工作时靠这个挤压产生的摩擦力传递转矩压产生的摩擦力传递转矩 。 如图如图 9-4 所示，所示， 楔键分为普通楔键分为普通楔键和钩头楔键两种，钩头楔键的钩头是为了便于拆

7、卸的楔键和钩头楔键两种，钩头楔键的钩头是为了便于拆卸的 。 上一页下一页返回9.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 4. 切向键连接切向键连接 图图 9-5 （ a ） 所示为切向键所示为切向键 。 切向键是由一对楔键组成切向键是由一对楔键组成的，的， 装配时将切向键沿轴的切线方向楔紧在轴与轮毂之间装配时将切向键沿轴的切线方向楔紧在轴与轮毂之间 。 切向键的上、切向键的上、 下面为工作面，下面为工作面， 工作面上的压力沿轴的切线方工作面上的压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩向作用，能传递很大的转矩 。 用一对切向键时，只能单向传用一对切向键时，只能单向传递转矩，递转矩， 当要双当要双 向向

8、 传传 递转矩时，递转矩时， 须采用两对互成须采用两对互成 120 分分 布布 的的 切切 向向 键（键（ 图图 9-5 （ b ） 。 由于切向键对轴的由于切向键对轴的强度削弱较大，因此常用于直径大于强度削弱较大，因此常用于直径大于 100 mm 的轴上的轴上 。 上一页下一页返回9.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 二、二、 平键连接的选择与计算平键连接的选择与计算 设计键连接时，先根据工作要求选择键的类型，再根据装键设计键连接时，先根据工作要求选择键的类型，再根据装键处轴径处轴径 d 从标准中查取键的宽度从标准中查取键的宽度 b 和高度和高度 h ， 并参照轮毂并参照轮毂长度从标准中选取

9、键的长度长度从标准中选取键的长度 L ，最后进行键连接的强度较核，最后进行键连接的强度较核 。如图如图 9-6 所示，假定载荷在键的工作面上均匀分布，并假设所示，假定载荷在键的工作面上均匀分布，并假设 k h /2 。 则普通平键连接的挤压强度条件为则普通平键连接的挤压强度条件为 对导向平键连接应限制压强对导向平键连接应限制压强 p 以以 避避 免免 过过 度度 磨磨损，损， 即即 上一页下一页返回9.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 三、三、 花键连接花键连接 如图如图 9-7 所示，花键连接是由周向均布多个键齿的花键轴与所示，花键连接是由周向均布多个键齿的花键轴与带有相应键齿槽的轮毂孔相配

10、而成带有相应键齿槽的轮毂孔相配而成 。 花键按齿形可分为矩形花键（花键按齿形可分为矩形花键（ 图图 9-7 （ a ）、）、 渐开线花渐开线花键（键（ 图图 9-7 （ b ） 和三角形花键（和三角形花键（ 图图 9-7（ c ） 。 花键可用于静连接和动连接花键可用于静连接和动连接 。 上一页下一页返回9.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 课题二课题二 销及成型连接销及成型连接 一、一、 销连接销连接 销连接主要用于固定零件之间的相对位置，并能传递较小的销连接主要用于固定零件之间的相对位置，并能传递较小的载荷，它还可以用于过载保护载荷，它还可以用于过载保护 。 按形状的不同，销可分为圆按形状

11、的不同，销可分为圆柱销、柱销、 圆锥销和槽销等圆锥销和槽销等 （如图（如图9-8）。）。 二、二、 成型连接成型连接 如图如图 9-9 所示，所示， 成型连接是由非圆剖面的轴与相应的轮毂成型连接是由非圆剖面的轴与相应的轮毂孔构成的可拆连接孔构成的可拆连接 。 成型连接应力集中小，能传递大扭矩，成型连接应力集中小，能传递大扭矩，装拆方便，但是加工工艺复杂，需要专用设备装拆方便，但是加工工艺复杂，需要专用设备 。 上一页 返回9.4 知识拓展知识拓展 不可拆连接不可拆连接 一、一、 铆接铆接 如图如图 9-10 所示，所示， 将铆钉穿过被铆接件上的预制孔，将铆钉穿过被铆接件上的预制孔， 使两个或使

12、两个或两个以上的被两个以上的被 铆接件连接在一起，铆接件连接在一起， 如此构成的不可拆如此构成的不可拆连接，连接， 称为铆钉连接，称为铆钉连接， 简称铆接简称铆接 。 铆钉材料应有高的塑性和不可淬性铆钉材料应有高的塑性和不可淬性 。 二、二、 焊接焊接 焊接是利用局部加热、焊接是利用局部加热、 加压使两个以上的金属件在连接处形成原加压使两个以上的金属件在连接处形成原子或分子间的结合而构成的不可拆连接：子或分子间的结合而构成的不可拆连接： 焊接具有强度高、焊接具有强度高、 紧紧密性好、密性好、 工艺简单、工艺简单、 操作方便、操作方便、 重量轻和劳动强度低等优点，重量轻和劳动强度低等优点， 广泛

13、用广泛用 于金属构架、于金属构架、 壳体及机架等结构的制造壳体及机架等结构的制造 。 焊接方法可以归纳为三个基本类型：焊接方法可以归纳为三个基本类型： 熔化焊、熔化焊、 压力焊和钎焊压力焊和钎焊 。下一页返回9.4 知识拓展知识拓展 不可拆连接不可拆连接 熔化焊又分为电弧焊、熔化焊又分为电弧焊、 电渣焊、电渣焊、 气焊等，气焊等， 在机械制造中最在机械制造中最常用的是电弧焊常用的是电弧焊 。 电弧焊是利用电焊机的低压电流通过电焊条（电弧焊是利用电焊机的低压电流通过电焊条（ 为一个电极）为一个电极） 与被焊接件（与被焊接件（ 另一个电极）另一个电极） 间形成电路，在两电极间引起电间形成电路，在两

14、电极间引起电弧来熔融被焊接部分的金属和焊条，使其填满接缝而形成的弧来熔融被焊接部分的金属和焊条，使其填满接缝而形成的一种焊接方法（一种焊接方法（ 见图见图 9-11 ） 。 上一页下一页返回9.4 知识拓展知识拓展 不可拆连接不可拆连接 三、三、 粘接粘接 粘接是利用粘结剂使零件胶黏在一起而形成的连接，也是一粘接是利用粘结剂使零件胶黏在一起而形成的连接，也是一种不可拆连接种不可拆连接 。 粘接的应用历史很久，粘接的应用历史很久， 早期用于各种非金早期用于各种非金属材料元件间的连接，属材料元件间的连接， 用于金属材材料、用于金属材材料、 金属与非金属材料金属与非金属材料元件间的连接，元件间的连接

15、， 历史并不长历史并不长 。 日日 前，前， 粘接在机床、粘接在机床、 汽车、汽车、造船、造船、 化工、化工、 仪表、仪表、 航空，以及航天等工业部门中的应用航空，以及航天等工业部门中的应用日渐广泛，主要归功于粘接机理研究的不断进展和新型粘接日渐广泛，主要归功于粘接机理研究的不断进展和新型粘接剂的不断出现（剂的不断出现（ 见图见图 9-12 ） 。 上一页 返回9.5 思考及练习题思考及练习题 9-1 键连接的类型有哪几种？各有什么特点？键连接的类型有哪几种？各有什么特点？ 9-2 平键连接有哪些失效形式？普通平键的截面尺寸和长度平键连接有哪些失效形式？普通平键的截面尺寸和长度如何确定？如何确

16、定？ 9-3 为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔180 的位置，的位置， 采用两个切向键时，采用两个切向键时， 相隔相隔 120135 ， 而而采用两个半圆键时，采用两个半圆键时， 却布置在轴的同一母线上？却布置在轴的同一母线上？ 9-4 单键连接时如果强度不够应采取什么措施？单键连接时如果强度不够应采取什么措施？ 若采用双键，若采用双键， 对平键和楔键而言，分别应该如何布置？对平键和楔键而言，分别应该如何布置？ 9-5 平键和楔键的工作原理有何不同？平键和楔键的工作原理有何不同？ 9-6 试比较平键和花键的相同点和不同点试比较平键和花键的相同点和不同点 。 下一页返回9.5 思考及练习题思考及练习题 9-7 销连接有哪几种？各有什么特点？销连接有哪几种？各有什么特点？ 9-8 试说明螺纹连接的主要类型和特点试说明螺纹连接的主要类型和特点 。 9-9 已知轴和带轮的材料分别为钢和铸铁，已知轴和带轮的材料分别为钢和铸铁， 带轮与轴配合直带轮与轴配合直径径 d =40 mm ，轮毂长度，轮毂长度 l =80 mm ，传递的功率为，传递的功率为 P =10 kW ， 转速转速 n =1 000 r/min ， 载荷性质为轻微载荷性质为轻微冲击冲击 。 试选择带轮与