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1、第六章第六章 键、花键、无键连接和销连接键、花键、无键连接和销连接主要内容主要内容键连接、花键连接、销连接键连接、花键连接、销连接基本要求基本要求1.1.掌握键连接的类型、工作原理、结构形式和应用、掌握键连接的类型、工作原理、结构形式和应用、失效形式及强度校核计算方法；失效形式及强度校核计算方法；2.2.了解花键连接的类型、结构和应用特点。掌握花了解花键连接的类型、结构和应用特点。掌握花键连接的主要失效形式、强度校核计算；键连接的主要失效形式、强度校核计算；3.3.了解销连接的类型及特点。了解销连接的类型及特点。重点和难点重点和难点键、花键的类型、尺寸选择方法及强度校核计算。键、花键的类型、尺
2、寸选择方法及强度校核计算。概概 述述1.1.轴毂联接轴毂联接：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，所谓轴毂联接，指的是轴与毂孔圆周方向的固定。功用功用:1)1)实现轴和轴上零件之间的周向固定；实现轴和轴上零件之间的周向固定；2)2)传递扭矩；传递扭矩；3)3)有些键还可实现轴上零件的轴向固定或移动。有些键还可实现轴上零件的轴向固定或移动。键是标准件键是标准件一、键联接的功用、类型及应用一、键联接的功用、类型及应用类类型型v平键平键v半圆键半圆键v楔楔 键键v切向键切向键v普通平键普通平键v导导 向向 键：键：v滑滑 键：键：实现静联接实现静联接实现动联接实现动联接用于轴向
3、移动位移不大的情况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用于轴向移动位移大的情况构成紧联接构成紧联接v薄型平键薄型平键 第一节第一节 键联接键联接键联接的类型、工作原理及特点键联接的类型、工作原理及特点1.1.平键联接平键联接圆头（圆头（A A型）型）方头（方头（B B型）型）单圆头（单圆头（C C型）型）工作面：工作面：两侧面两侧面1 1）普通平键）普通平键A A型型 B B型型 C C型型工作原理：工作原理：靠键与键槽两侧面的相互挤压传递转矩。靠键与键槽两侧面的相互挤压传递转矩。特点及应用：特点及应用：平键联接结构简单，装拆方便，平键联接结构简单，装拆方便，对中性较好，应用最广
4、。对中性较好，应用最广。2 2）薄型平键）薄型平键 高度是普通平键的高度是普通平键的6060 70%70%，传递能力较低，常用于，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。薄壁结构、空心轴或径向尺寸受到限制的场合。分为：圆头（分为：圆头（A A型）、方头（型）、方头（B B型）、单圆头（型）、单圆头（C C型）型）3 3）导向键和滑键）导向键和滑键滑滑 键键2.2.半圆键联接半圆键联接工作面工作面工作面：工作面：键的两侧面键的两侧面工作原理：工作原理：靠键与键槽的互压传递转矩。靠键与键槽的互压传递转矩。特点及应用：特点及应用：工艺性较好，装拆方便，但键槽较深，对轴的强度工艺
5、性较好，装拆方便，但键槽较深，对轴的强度 削弱较大。适用于锥形轴端，轻载的场合。削弱较大。适用于锥形轴端，轻载的场合。3.3.楔键楔键方头楔键方头楔键 钩头楔键钩头楔键 圆头楔键圆头楔键工作面：工作面：键的上下表面键的上下表面工作原理：工作原理：靠上下表面的摩擦力传递转矩，同时可承受单向靠上下表面的摩擦力传递转矩，同时可承受单向 的轴向力，起单向轴向固定作用。的轴向力，起单向轴向固定作用。特点及应用：特点及应用：联接可靠，但对中精度差。适用于定心精度联接可靠，但对中精度差。适用于定心精度 要求不高，低转速的场合。要求不高，低转速的场合。对轴的强度削弱较大。一般用于轴径大于对轴的强度削弱较大。一
6、般用于轴径大于100mm100mm的轴上的轴上 。4.4.切向键切向键两个楔键成对布置在轴断面的切线上，一个切向键可承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。切向键。工作面：工作面：相互平行的两个窄面相互平行的两个窄面工作原理：工作原理：靠工作面的挤压力和轴与轮毂的摩擦力传递转矩靠工作面的挤压力和轴与轮毂的摩擦力传递转矩特点及应用：特点及应用：1.类型的选择类型的选择 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：应考虑的
7、因素有：1 1）需传递扭矩的大小；）需传递扭矩的大小；2 2）是否有相对运动；）是否有相对运动；3 3）滑动距离的长短；）滑动距离的长短；4 4）联接中对心性的要求；）联接中对心性的要求；5 5）是否有轴向定位；）是否有轴向定位；6 6）键在轴上的位置（中、端）键在轴上的位置（中、端）二、键的选择和键连接强度计算二、键的选择和键连接强度计算尺寸的选择：尺寸的选择：Lbh主要尺寸主要尺寸 b h与长度与长度L由轴的直径按标准选由轴的直径按标准选,见见P106P106表表6-16-1 由轮毂的长度定：略由轮毂的长度定：略小于轮毂的长度小于轮毂的长度 所选长度应符合国标所选长度应符合国标中规定的长度
8、系列。中规定的长度系列。标注：标注：键键 b b L L GB GB1096-792.2.键联接的强度计算键联接的强度计算1)1)平键联接的强度计算平键联接的强度计算失效形式：失效形式：1 1）键与键槽的弱者被键与键槽的弱者被压溃压溃（静联接）；（静联接）；2 2）键与键槽工作面的键与键槽工作面的磨损磨损（动联接）。（动联接）。静联接：挤压条件静联接：挤压条件动联接：耐磨条件动联接：耐磨条件k参考参考P106页表页表6-2注意：注意：式中式中 为接触长度。为接触长度。查P106表6-2圆头键圆头键方头键方头键半圆头键半圆头键2)2)半圆键联接的强度计算半圆键联接的强度计算失效形式：键的工作面被
9、压溃失效形式：键的工作面被压溃Lbl 当当采采用用单单键键强强度度不不满满足足时时，应应采采用用双双键键，考考虑虑到到载载荷荷分分配配不不均均的的问问题题，双双键键只只能能按按1.51.5个个键键计计算算。此此外外，采采用用双双键键时时，布布置置是是有有讲讲究究的的：平平键键应应间间隔隔180180，半半圆圆键键应应位位于于同同一一母母线线上上，楔楔键键和和切切向向键键应间隔应间隔9090 120120 左右。（左右。（P108P108）第二节第二节 花键联接花键联接组成：组成：外花键、内花键外花键、内花键一、花键联接的类型、特点和应用一、花键联接的类型、特点和应用内花键内花键外花键外花键花键
10、联接特点及应用：花键联接特点及应用：1 1）各花键齿受力较均匀；）各花键齿受力较均匀；2 2）轴和轮毂应力集中小；）轴和轮毂应力集中小；3 3）花键齿数多，键槽浅，对轴损）花键齿数多，键槽浅，对轴损伤较小伤较小;承载能力大；承载能力大；4 4）对中性好；）对中性好；5 5）导向性好，）导向性好，6 6）加工精度高；）加工精度高；7 7）需专门设备和工具。成本高。）需专门设备和工具。成本高。适用于定心精度要求高，载荷大或需经常滑移的联接适用于定心精度要求高，载荷大或需经常滑移的联接常用类型有：常用类型有：矩形花键联接矩形花键联接 渐开线花键联接渐开线花键联接花键亦标准化，由国标可查花键亦标准化，
11、由国标可查的的D、d、B、z。1.1.矩形花键矩形花键 小径小径d d定心：定心：轻系列轻系列中系列中系列2.2.渐开线花键联接渐开线花键联接 渐开线花键承载能力最大，可用制造齿轮的方法来加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。于定心。多用于重要场合或适用于薄壁零件。齿形定心齿形定心定心精度高、定心稳定性定心精度高、定心稳定性好。内、外花键均可用磨好。内、外花键均可用磨削方法消除热处理引起的削方法消除热处理引起的变形。矩形花键最为常用。变形。矩形
12、花键最为常用。二、花键联接的强度计算二、花键联接的强度计算1.1.失效形式：失效形式：压溃压溃静联接静联接 磨损磨损动联接动联接静联接：挤压条件静联接：挤压条件动联接：耐磨条件动联接：耐磨条件式中：式中：载荷分配不均系数，载荷分配不均系数，=0.7=0.7 0.80.8；查P111表6-3-为齿的工作长度，为齿的工作长度，mmmm；假设各齿的压力的合力作用在平均半径假设各齿的压力的合力作用在平均半径dm处：处：h-为齿的工作高度为齿的工作高度,，2.2.强度计算：强度计算：第三节第三节 无键联接无键联接1.1.形面联接：形面联接：光滑的非圆形截面光滑的非圆形截面 装拆方便；对中性好；应力集中小
13、，但加工复杂。装拆方便；对中性好；应力集中小，但加工复杂。2.2.胀紧联接胀紧联接销联接的作用：销联接的作用：固定零件间的相对位置，并传递不大的载荷。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）。有时也作安全装置中的过载保护元件（安全销）。第六节第六节 销联接销联接销联接的基本形式：销联接的基本形式：圆柱销：多次拆装定位精度会降低。圆柱销：多次拆装定位精度会降低。圆锥销：有圆锥销：有1 1 5050的锥度，安装比圆柱销方便，多次拆装的锥度，安装比圆柱销方便，多次拆装 对定位精度的影响较小。对定位精度的影响较小。销已标准化，使用时按标准选用。销已标准化，使用时按标准选用。销联接的强度计算销联接的强度计算定位销：通常不受或受较小的载荷，不作强度计算，尺定位销：通常不受或受较小的载荷，不作强度计算，尺 寸由结构定，数目寸由结构定，数目 2 2。联接销：联接销：1 1）类型由工作要求选定；）类型由工作要求选定；2 2）尺寸由结构或经验或规范确定，重要场合按）尺寸由结构或经验或规范确定，重要场合按 挤压强度和剪切强度计算。挤压强度和剪切强度计算。安全销：直径由机器过载剪断条件确定。安全销：直径由机器过载剪断条件确定。