键联接和花键联接

§6-1

键联接1键联接的分类及其结构形式2键的选择和键联接强度计算1键联接的分类及其结构形式功能：键联接主要是用来实现轴和轮毂（如齿轮、带轮等）之间的周向固定，并用来传递运动和转矩，有些还可以实现轴上零件的轴向固定或轴向移动（导向）

键联接的分类：键联接平键联接半圆键联接楔键联接切向键联接⑴平键联接组成：键(key)、轴槽、轮毂槽普通平键主要尺寸：键宽b、键高h和键长L工作面：两侧面特点:结构简单；装拆方便；对中性较好；仅能作周向固定；不能作轴向固定。应用：最广泛①普通平键单圆头(C型)圆头(A型)平头(B型)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。用于轴端A型B型C型盘铣刀

A型·C型B型②薄型平键用于薄壁结构轮毂上插健槽(keyway)③导向平键结构特点：当轴上零件与轴构成移动副时，采用导向平键联接，轮毂可沿键做轴向滑移，由于导向平键较长，要用螺钉固定在轴上，键中间设有起键螺孔，以便拆卸。当轴上零件移动距离较大时，宜采用滑键联接，但因其键过长，制造、安装困难，故采用滑键。潘存云教授研制起键螺孔固定螺钉导向平键联接变速器结构特点：两端有勾头，键固定在轮毂上。潘存云教授研制④滑键a双勾头滑键键短，槽长b单圆勾头滑键结构特点：单圆勾头，嵌入轮毂中。潘存云教授研制滑键⑵半圆键联接用半圆键联接时，轴上键槽用半径与键相同的盘状铣刀铣出，因而键在槽中能摆动以适应轮毂键槽的斜度。这种联接的优点：是工艺性较好，定心好，装配方便。缺点：对轴的削弱较大，应用：只适用于轻载联接。特别适用于锥形轴端的联接。工作面⑶楔键联接结构特点：楔键的上表面和轮毂槽底均有∶100的斜度，键楔紧在轴毂之间。楔键的上下表面为工作面，依靠压紧面的挤压力和摩擦力传递转矩及单向轴向力。楔键分普通楔键和钩头楔键。缺点：定心精度不高。优点：单向向固定应用：只能应用于定心精度不高，载荷平稳和低速的联接。安装时用力打入工作面普通楔键勾头楔键楔键联接⑷切向键联接d斜度1：100在重型机械中常采用切向键----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120~130˚。窄面工作面键联接平键半圆键楔键切向键普通平键：圆头、平头、单圆头薄型平键导向平键滑键2键联接的尺寸选择和键联接强度计算⑴键的选择由于键是标准件，所以键联接设计的主要内容是选择键的类型及尺寸；核算键联接的强度；确定键及键槽的公差配合和表面粗糙度。①类型选择②尺寸选择考虑键联接的结构特点、使用要求、工作条件。选择键的类型应考虑以下因素:a.对中性的要求;b.传递转矩的大小;c.轮毂是否需要沿轴向滑移及滑移的距离大小;d.键在轴的中部或端部等。宽×高×长：b×h×L（1）按轴径d查手册定b和h（2）按轮毂宽定L=B-（5~10）b×h表6-1普通平键和键槽尺寸（GB1095-79、GB1096-79）A型B型C型bhR=b/2C×45˚或r1

LLLbhbtd-tbt1d+t1标记实例：圆头普通平键(A型):键16×100GB1096-79方头普通平键(B型):键B16×100GB1096-79单圆头普通平键(C型):键C16×100GB1096-79ddbhC或rLtt1半径r续表6-1键的尺寸键槽轴的直径自6~8226~201.21〉8~10330.16~0.256~361.81.40.08~0.16〉10~12448~452.51.8〉12~175510~563.02.3〉17~22660.25~0.414~703.52.80.16~0.25〉22~308718~904.03.3〉30~3810822~1105.03.3〉38~4412828~1405.03.3〉44~501490.4~0.636~1605.53.80.25~0.4〉50~58161045~1806.54.3〉58~65181150~2007.04.4〉65~75201256~2207.54.9〉75~85221463~2509.05.40.6~0.80.4~0.6③材料选择键的材料一般选用45号钢抗拉强度为600N/mm2标记实例：圆头普通平键(A型):键16×100GB/T1096-2003

方头普通平键(B型):键B16×100GB/T1096-2003普通平键的标记：键□b×LGB/T1096-2003□——A、B、C，一般A型不标出A⑵键联接强度计算①普通平键a失效形式主要：工作面被压溃次要：键被剪断b计算准则：按挤压强度计算键被剪断C

强度条件：T—键联接传递的转矩，N·mmd—轴的直径，mmh—键的工作高度，mmK—键与毂槽的接触高度；k≈0.5hl—键的有效工作长度，mmL—键的公称长度，mmb—键宽，mm键的设计例题②导向平键和滑键a失效形式：工作面过度磨损b计算准则：按工作面的压强进行条件性校核计算

轮毂键槽深度为t1，轴上键槽深度为t，它们的宽度与键的宽度相同。键联接按配合情况分为较松联接、一般联接和较紧联接③键槽尺寸及公差若强度不够时，可采用双键联接。平键：按180˚布置半圆键：同一条母线上楔键：夹角成90˚~120˚双键布置规则：考虑到采用双键联接，载荷分布的不均匀性，校核强度时按1.5个键计算§6-2

花

键联接1花键联接的类型及特点2花键联接的强度计算1花键联接的类型及特点

花键联接由轴上加工出的外花键和轮毂孔内加工出的内花键组成，工作时靠键齿的侧面互相挤压传递转矩特点（2）对中性好（3）导向性好缺点（1）需专用设备制造，成本高优点：（1）承载能力大花键联接按其齿形不同分为矩形花键和渐开线花键；两种花键均已标准化，其结构尺寸、公差和配合可查阅有关标准。用途：一般用于定心精度要求高、载荷较大或经常滑移的地方。类型：（1）矩形花键：以小径定心（2）渐开线花键：齿形定心国家标准规定，矩形花键联接采用小径定心，这种定心方式可采用热处理后磨内花键孔的工艺，提高定心精度，并在单件生产或花键孔直径较大时避免使用拉刀，以降低制造成本渐开线花键的齿廓为渐开线，工作时各齿均匀承载，强度高。渐开线花键可以用齿轮加工设备制造，工艺性好，加工精度高，互换性好。因此，渐开线花键联接常用于传递载荷较大、轴径较大、大批量生产的重要场合渐开线花键联接矩形花键联接花键的标记为：N（键数）×d（小径）×D（大径）×B（键槽宽）2花键联接的强度计算计算步骤：①首先有联接的结构特点、使用要求、工作要求确定花键的类型和尺寸。②再按工作面压溃（静联接），工作面过度磨损（动联接）进行强度校核计算准则：一般只验算挤压强度和耐磨性。失效形式：工作面被压溃（静联接）；工作面过渡磨损（动联接）零件1圆锥销零件2

销联接通常用于固定零、部件之间的相对位置，即定位销。定位销§6-2

销联接轴轴套圆柱销也用于轴毂间或其他零件间的联接，即联接销联接销可充当过载剪断元件，即安全销安全销§6-3其他