第6章键花键无键联接销联接

1、 ： 61 键联接键联接 第第6章章 键、花键、无键联接和销联接键、花键、无键联接和销联接62 花键联接花键联接 63 销联接销联接 6 61 键联接键联接作用：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、键联接的功能、分类、结构形式及应用一、键联接的功能、分类、结构形式及应用类型：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. 平键平键联接联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。种类种类普通平键普通平键导向平键导向平键间隙间隙轴轴薄型平键薄

2、型平键滑滑 键键 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)用键槽铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。用键槽铣刀加工，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 薄型平键薄型平键的高度为普通平键的的高度为普通平键的6070%，也分圆头、平，也分圆头、平头、单圆头三种。传递扭矩能力低，常用于薄壁结构、头、单圆头三种。传递扭矩能力低，常用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制的场合。空心轴等径向尺寸受限制的场合。起键螺孔起键螺孔导向平键导

3、向平键固定螺钉固定螺钉零件可以在轴上移动，构成动联接。零件可以在轴上移动，构成动联接。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。 起键螺孔起键螺孔固定螺钉固定螺钉 双钩头滑键双钩头滑键结构特点：结构特点：两端有勾头，键固定在轮毂上，键短，槽长。两端有勾头，键固定在轮毂上，键短，槽长。 单圆钩头滑键单圆钩头滑键结构特点：结构特点：单圆勾头，嵌入轮毂中。单圆勾头，嵌入轮毂中。 2. 半圆键半圆键联接联接优点：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

4、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 用于轻载联接。用于轻载联接。特别适用于锥形轴端的联接。特别适用于锥形轴端的联接。工作面工作面 3. 楔键楔键联接和切向键联接联接和切向键联接结构特点：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 平稳和低速的联接。平稳和低速的联接。安装时用安装时用力打入力打入工作面工作面 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

5、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 ： 二、键的选择和键联接的强度计算二、键的选择和键联接的强度计算键的选择：键的选择：1 1、类型选择：键连接的结构特点、使用要求、工作条件、类型选择：键连接的结构特点、使用要求、工作条件2 2、键的尺寸选择：截面尺寸（标准规格）、强度、键的尺寸选择：截面尺寸（标准规格）、强度 键的截面尺寸键的截面尺寸b、h应根据轴的直径应根据轴的直径查表选取，

6、长查表选取，长度度L参照轮毂长度从标准中选取。参照轮毂长度从标准中选取。d二、键的选择和键联接的强度计算二、键的选择和键联接的强度计算键的材料：键的材料：B 370 Mpa的碳素钢，常用的碳素钢，常用45钢。钢。键的主要失效形式：键的主要失效形式：压溃、磨损压溃、磨损(动联接动联接)、剪断。剪断。Lbh/21)平键联接的强度平键联接的强度p =SFt(d/2)hlT=p MPa MPa d h l2T=l=L-bl=Ld挤压应力挤压应力：bA型型bB型型lp d h l2Tp=对于导向平键联接，计算依据是磨损，应限制压强：对于导向平键联接，计算依据是磨损，应限制压强：钢钢 125150 100

7、120 6090表表6-1 键联接的许用挤压应力、许用压力键联接的许用挤压应力、许用压力 许用值许用值 轮毂材料轮毂材料静载荷静载荷 轻微冲击轻微冲击 冲冲 击击载载 荷荷 性性 质质铸铁铸铁 7080 5060 3045钢钢 50 40 30 p p 2)半圆键联接强度计算半圆键联接强度计算bdTp MPa MPa kl d 2Tp =lkNyd/2l近似为公称长度用于静联接，失效形式为表面压溃 若强度不时，可采用双键联接。考虑到载荷分布的若强度不时，可采用双键联接。考虑到载荷分布的不均匀性，校核强度时按不均匀性，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：

8、 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；一、花键联接的类型、特点和应用一、花键联接的类型、特点和应用1)均匀受力；均匀受力；6 62 花键联接花键联接结构特点：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)载能力高载能力高;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;对动联接很重要6)可用磨削方法提高加工精度及可用磨削方法提高加工精度及联接质量。联接质量。 因齿槽浅

9、，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。 应用：应用：定心精度要求高、载荷大、或经常滑移的联接。定心精度要求高、载荷大、或经常滑移的联接。类型类型-制造容易，应用最广。制造容易，应用最广。-用于高强度联接。用于高强度联接。-用于薄壁零件联接。用于薄壁零件联接。 矩形花键矩形花键 键开线花键键开线花键 三角形花键三角形花键 1）矩形花键）矩形花键轻系列：轻系列：轻系列的承载能力较小，多用于静联接和轻系列的承载能力较小，多用于静联接和 轻载联接；轻载联接；按齿高的不同，矩形花键的齿型尺寸在标准中规

10、定了两个系列，中系列：中系列：中系列用于中等载荷的联接。中系列用于中等载荷的联接。定心方式：定心方式：小径定心小径定心-精度高，稳定性好。精度高，稳定性好。 2）渐开线花键）渐开线花键 分为分为=30 ，=45 两种，对应的齿顶高分别为：两种，对应的齿顶高分别为： 与渐开线齿轮相比，花键齿短，齿根宽，不产生与渐开线齿轮相比，花键齿短，齿根宽，不产生根切的最小齿数较少。根切的最小齿数较少。定心方式：定心方式：齿形定心齿形定心-具有自动定心作用，受力均匀。具有自动定心作用，受力均匀。=45 =30 h*=0.5m, h*= 0.4mdidi特点：特点：制造工艺性好，精度高齿根强度高，易于定心。制造

11、工艺性好，精度高齿根强度高，易于定心。常用于传递大扭矩和大轴径的场合。常用于传递大扭矩和大轴径的场合。=45 的花键工作面的花键工作面高度较小，承载能力较低，多用于载荷较轻，直径较小的静联高度较小，承载能力较低，多用于载荷较轻，直径较小的静联接。特别适用于薄壁零件的联接。接。特别适用于薄壁零件的联接。 设各齿压力的合力作用在平均半径设各齿压力的合力作用在平均半径rm处，取不均匀系处，取不均匀系数数 =0.70.8，则花键联接所能传递的扭矩为：则花键联接所能传递的扭矩为：静联接：静联接： T =zhlrm p 动联接：动联接： T =zhl rmpp l为接触长度；为接触长度；h为齿面工作高度；

12、为齿面工作高度；h =(D d)/2 2Crm=(D+d)/4C为齿顶倒圆半径为齿顶倒圆半径；D/2d/2hrmCCFt二、花键联接强度计算二、花键联接强度计算失效形式：失效形式：工作面被压溃（静联接）；工作面被压溃（静联接）； 工作面过渡磨损（动联接）工作面过渡磨损（动联接）一般只验算挤压强度和耐磨性一般只验算挤压强度和耐磨性。 静联接：静联接：动联接：动联接：花键联接强度条件：花键联接强度条件：p MPa MPazh ldm2Tp =p =2Tp MPa MPa zh ldm 6 63 销联接销联接作用：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

13、的载荷。按用途分按用途分类类型型定位销定位销联接销联接销按形状分按形状分联接销：联接销：用来实现两零件之间的用来实现两零件之间的联接，可用来传递不大的载荷。联接，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，其尺寸可根据联接的结构特点按经尺寸可根据联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。安全销安全销 6 63 销联接销联接作用：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按形状分按形状分定位

14、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。 6 63 销联接销联接作用：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联接销联接销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

15、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。 6 63 销联接销联接作用：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联接销联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

16、孔盲孔 6 63 销联接销联接作用：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联接销联接销按形状分按形状分圆柱销圆柱销特点：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。 6 63 销联接销联接作用：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