机械零件第六章

（一）键联接的功能、分类、结构形式及应用键是一种标准件，通常用来实现轴与轮毂之间的上的周向固定并传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。第六章键、花键、无键和销联接键切向键联接楔键联接半圆键联接平键联接§6-1键联接1.平键联接特点：上端面与轮毂键槽底面有间隙。这种联接不能承受轴向力，对轴上的零件不能起到轴向固定的作用。结构简单，装折方便，对中性好，承载能力大，应用广泛。工作面键的两侧面键与键槽的侧面挤压来传递扭矩平键联接薄型平键普通平键滑键导向平键平键联接类型普通平键主要用于静联接。普通平键A型（双圆头）B型（平头）C型（单圆头）端部结构B型平键，用盘铣刀铣出键槽加工方法A、C型平键，用键槽铣刀铣出插刀或拉刀轴上的键槽轮毂上的键槽薄型平键与普通平键的主要区别是键的高度约为其的60%~70%。A型（圆头）B型（平头）C型（单圆头）端部结构主要用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。导向平键导向平键用于动联接。且滑动距离较短。A型（圆头）B型（平头）端部结构滑键滑键用于动联接，且滑动距离较长。2.半圆键联接轴上键槽用尺寸与半圆键相同的半圆键铣刀铣出，因而键在槽中能绕其几何中心摆动以适应毂上键槽的倾斜度。半圆键用于静联接，其两侧面是工作面。其优点是工艺性好，装配方便，缺点是轴上的键槽较深，对轴的强度影响较大，所以一般多用于轻载情况的锥形轴端联接。3.楔键联接

键的上下两面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底部各有1：100的斜度。装配后，键楔紧在轴与毂的键槽中。

工作时，主要靠键、轴和毂之间的摩擦力传递转矩，同时还可以承受单向的轴向载荷，对轮毂起到单向轴向固定作用。但是楔紧后，轴和轮毂的配合产生偏心和倾斜。因此主要用于定心精度要求不高和低速的场合。楔键A型、B型、C型钩头楔键普通楔键4.切向键联接由一对斜度为1：100的楔键组成。装配时，把一对楔键分别从轮毂两端打入键槽，使键楔紧在轴与毂的键槽中。

切向键的上下两面为工作面，工作时，靠工作面上的挤压应力及轴与毂间的摩擦力来传递转矩。用一个切向键时只能传递单向转矩，当要传递双向转矩时，必须使用两个切向键，两个切向键之间的夹角为120º~130º。由于切向键的键槽对轴的削弱较大，故只用于直径大于100mm的轴上。例如用于大型带轮、大型飞轮等与轴的联接。（二）键的选择和键联接的强度计算

键的选择尺寸选择类型选择根据键联接的结构特点、使用要求和工作条件来选择键的截面尺寸b×h按轴的直径d由标准中选定。键的长度L一般可按轮毂的长度而定,即键长略小于轮毂的长度；而导向平键的长度则按零件所需滑动的距离而定。键的标记为：键bxLGB1096-79（对于A型键可不标出，但对于B、C型，必须标注“键B”或“键C”）。键联接强度计算失效形式

工作面被压溃

挤压强度条件

基本尺寸键被剪断(一般不会出现)

1.平键联接普通平键联接强度条件（MPa）

导向平键联接强度条件（MPa）

*双圆头:l=L-b平头:l=L单圆头:l=L-b/2k－键与轮毂键槽的接触高度，k=0.5h，h为键的高度，单位为mm联接方式联接中较弱零件的材料静载荷轻度冲击载荷冲击载荷静联接时许用挤压应力[sp]钢125～150100～12060～90铸钢70～8050～6030～45动联接时许用压强[p]钢504030表6-22.半圆键联接（MPa）

注意:在进行强度计算校核后，如果强度不够，可采用双键。这时应考虑键的合理布置。两个平键最好布置在沿周向相隔180°；考虑到两个键上载荷分配的不均匀性,在进一步的强度校核中只按1.5个键计算。

例：某减速器中有一直齿圆柱齿轮安装在轴的两个支承点之间，齿轮和轴的材料均为锻钢，用键构成静联接。齿轮的精度为７级，装齿轮处的轴径d=70mm，齿轮轮毂宽度为100mm，需传递转矩T=2200N·m，载荷有轻微冲击。试设计此键联接。解：类型选择A型普通平键尺寸选择b×h=20×12L=90mm校核键联接强度改用双键键的标记键20×90GB1096-1979§6-2花键联接（一）花键联接的类型、特点和应用组成：由具有内花键的花键孔和具有外花键的花键轴构成。

特点：a）因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故联接受力较为均匀；b）因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少；

c）齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；

d）轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要；e）导向性好，这对动联接很重要；f）可用磨削的方法提高加工精度及联接质量。

优点：1.矩形花键：矩形花键的定心方式为小径定心，即外花键和内花键的小径为配合面。其特点是定心精度高，定心的稳定性好，能用磨削的方法消除热处理引起的变形。矩形花键联接应用广泛。

按齿高的不同，矩形花键的齿形尺寸在标准中规定两个系列，即轻系列和中系列。轻系列的承载能力较低，多用于静联接或轻载联接；中系列用于中等载荷。2.渐开线花键：渐开线花键的定心方式为齿形定心。受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，有利于各齿受力均匀，强度高，寿命长。渐开线花键的齿廓为渐开线，分度圆压力角α有30°及45°两种。齿顶高分别为0.5m和0.4m（m为模数）。渐开线花键可以用