机械设计第九版键花键销连接

第六章键、花键、无键连接

和销连接主要内容键、花键连接的类型、结构、特点和应用，失效形式和强度计算。基本要求1.了解键连接的主要类型、结构和应用特点，掌握键的类型及尺寸选择方法，并能对平键连接进行强度校核计算。2.了解花键连接的类型、结构和应用特点。掌握花键连接强度校核计算。对无键连接、销连接的类型、特点及应用有一定的了解。重点键、花键的类型、尺寸选择方法及强度校核计算。概述1.轴毂连接：支撑回转件的零件称为轴，回转零件的孔及其周边部分称为轮毂。所谓轴毂连接，指的是轴与毂孔圆周方向的固定。2.轴毂连接的分类形锁合松连接紧连接（切向键）圆轴（平键，半圆键，销）异形轴（花键，成形连接）力锁合有中间元件（楔键，弹性环）无中间元件（过盈配合）§6-1键连接作用：实现轴毂连接以传递扭矩。有些键还可实现轴上零件的轴向固定或移动。键是标准件一.键连接的类型、工作原理及特点类型

平键

半圆键

楔键

切向键

普通平键

导向平键

滑键实现静连接实现动连接用于轴向移动位移不大的情况用于轴向移动位移大的情况构成紧连接

薄型平键1.平键按用途分为：双圆头（A型）方头（B型）单圆头（C型）平键连接应用最广。键的两侧面是工作面，靠键与键槽的挤压传递转矩。1）普通平键A型B型C型2）薄型平键高度是普通平键的6070%，传递能力较低，常用于薄壁结构、空心轴或径向尺寸受到限制的场合。分为：双圆头（A型）、方头（B型）、单圆头（C型）3）导向平键是一种比较长的平键4）滑键半圆键连接两侧面是工作面，靠键与键槽的挤压传递转矩。键和键槽的圆弧半径相同，键可在键槽中摆动以适应毂槽的斜度，常用作锥形轴段的辅助连接。2.半圆键连接工作面上下表面为工作面，键的上表面有1:100的斜度，工作时，靠上下表面的摩擦力传递转矩。可承受单向的轴向力，由于定心性能差而且是靠摩擦传力，故只能用于低速、轻载、工作平稳、对中要求不严的场合3.楔键方头楔键钩头楔键圆头楔键两个楔键成对布置在轴断面的切线上，一个切向键可承受很大的单向转矩。当要传递双向转矩时，需采用两个切向键。一般用于轴径大于100mm的轴上。4.切向键：类型的选择：据连接的结构、使用特性、工作条件来选择。选择时应考虑的因素有：1）需传递扭矩的大小；2）是否有相对运动；3）滑动距离的长短；4）连接中对心性的要求；5）是否有轴向定位；6）键在轴上的位置（中、端）。等2.尺寸的选择：Lbh主要尺寸bxh与长度L二.键的选择3.标注：键bxLGB…

由轮毂的长度定；导向键应按轮毂的长度和滑动距离定。所选长度应符合国标中规定的长度系列。由轴的直径选,见P106表6-1三.键连接的强度计算1.平键连接的失效形式、强度计算1）键被剪断、键与键槽的弱者被压溃（静连接）；2）键被剪断、键与键槽工作面的磨损（动连接）。对于实际采用的材料组合和尺寸来说,压溃和磨损是主要失效形式。静连接：挤压条件动连接：耐磨条件k查P106表6-2

为接触长度。圆头键方头键半圆头键Lb当采用单键强度不满足时，应采用双键，考虑到载荷分配不均的问题，双键只能按1.5个键计算。此外，采用双键时，布置是有讲究的：平键应间隔180，半圆键应位于同一母线上，楔键和切向键应间隔120左右。说明2.半圆键连接的强度计算失效形式：键的工作面被压溃§6-2花键连接轴和轮毂孔周向均布多个键齿构成的连接称为花键连接。齿的侧面是工作面。一.花键连接的类型、特点和应用内花键外花键传递大转矩或轴向移动频繁且要求较高的定心精度时，从使用和制造来讲，使用键连接都不合理。一个花键相当于多个平键，因键轴一体，对轴的削弱程度小（齿浅、应力集中小），轴的强度和制造精度都容易得到保证，故花键连接广泛用于重载、高速、要求轴向移动频繁及高定心精度的场合。花键连接的类型和特点（与平键相比，有以下优点）：受力较均匀，应力集中小，承载能力大；对中性好，导向性好，精度高；需专门设备和工具。成本高。常用类型有：矩形花键连接渐开线花键连接1.矩形花键：小径d定心：定心精度高、定心稳定性好。内、外花键均可用磨削方法消除热处理引起的变形。矩形花键最为常用。轻系列、中系列花键亦标准化，由国标可查的D、d、B、z。D2.渐开线花键连接渐开线花键承载能力最大，可用制造齿轮的方法来加工，工艺性好，精度也高，齿根强度高，应力集中小，易于定心，多用于重要场合或适用于薄壁零件。齿形定心二.花键连接的强度计算花键连接可作成静连接、动连接。其失效形式：压溃和磨损。静连接：挤压条件动连接：耐磨条件式中：－载荷分配不均系数，=0.70.8；查P111表6-3z－花键齿数；l－齿的工作长度，mm；h－齿侧面工作高度。矩形h=(D-d)/2-2C，渐开线花键α=30°，h=m；α=45°，h=0.8m；dm－花键平均直径。矩形花键dm=(D+d)/2

渐开线花键dm=di§6-3无键连接1.型面连接：光滑的非圆形截面装拆方便；对中性好；应力集中小，但加工复杂。2.胀紧连接销连接的作用：固定零件间的相对位置，并传递不大的载荷。有时也作安全装置中的过载保护元件（安全销）。§6-4销连接销连接的基本形式：

圆柱销：多次拆装定位精度会降低。圆锥销：有150的锥度，安装比圆柱销方便，多次拆装对定位精度的影响较小。销已标准化了，使用时按标准选用。三.销连接的强度计算1.定位销：通常不受或受较小的载荷，不作强度计算，尺寸由结构定，数目