机械设计 第九版 键、花键、销连接

截面尺寸（一般以键宽b×键高h表示）和键长L
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一般按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂 的长度；而导向平键则按轮毂的长度及其滑动距离而定。
一般轮毂的长度可取为L≈（1.5～2）d，这里的d 为轴的直径。
所选定的键长亦应符合标准规定的长度系列。 标记：键16x100 GB1096-2003 圆头普通平键A型,b-16,h=10,L=100
一、销按其作用可分为：
1.定位销:用来固定零件之间的相对位置，它是组合加工和装配时的重要辅助零件；
2.连接销:主要用于连接，可传递不大的载荷；
3.安全销:用作安全装置中的过载剪断元件。
二、销按其形状可分为：
1.圆柱销: 靠过盈配合固定在销孔中，经多次装拆后会降低 其定位精度和可靠性。
第六章 键、花键、无键连接和销连接
§6－1 键连接
§6－2 花键连接
§6－3 无键连接
§6－4 销连接
一、键连接的分类、结构型式及应用
§6－1 键连接
键是主要用来实现轴与轮毂之间周向固定并传递转矩的标准零件，或实现轴上零件轴向固定及轴向滑动的导向。
平键连接
半圆键连接
用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合以传递运动和转矩的可拆连接。
装拆方便，对中性好；应力集中小；加工复杂。
胀紧连接是在毂孔与轴之间装入胀紧连接套（简称胀套），在轴向力作用下，同时胀紧轴与毂而构成的一种静连接。
二、胀紧连接
各型胀套已标准化规定Z1-Z5共5种型号，选用时可根据轴、毂尺寸及传递载荷大小，从标准中选择合适的型号和尺寸。
对轴的削弱大，常用在直径大于100的轴上。

⑨计算大、小齿轮的，并加以比较
取 ⑩由弯曲强度确定的最大转矩
（4）齿轮传动的功率 取由接触强度和弯曲强度确定的最大转矩中的最小值 即
第十一章 蜗杆传动 习题答案
11-1 试分析图11-26所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋 方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。
[解] 各轴的回转方向如下图所示，蜗轮2、4的轮齿螺旋线方向均为右 旋。蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向如下图
第十章 齿轮传动 习题答案
10-1 试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力（用受力图表示各 力的作用位置及方向）。
[解] 受力图如下图：
补充题：如图（b），已知标准锥齿轮，标准斜齿轮 ，若中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消，应为多少？并计算2、3齿轮
各分力大小。 [解] （1）齿轮2的轴向力：
[解] 螺栓组受到剪力F和转矩，设剪力F分在各个螺栓上的力为，转矩T 分在各个螺栓上的分力为
（a）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r，即r=125mm 由（a）图可知，最左的螺栓受力最大
（b）方案中
由（b）图可知，螺栓受力最大为
5-10
第六章 键、花键、无键连接和销连接 习题答案
6-3 在一直径的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（如下图），轮毂宽 度，工作时有轻微冲击。试确定平键的尺寸，并计算其允许传递的最大 扭矩。
⑤由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮 的接触疲劳强度极限。 ⑥齿数比 ⑦计算应力循环次数
⑧由图10-19取接触疲劳寿命系数 ⑨计算接触疲劳许用应力
取失效概率为，安全系数
2）计算 ①计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值
②计算圆周速度
③计算尺宽
④计算尺宽与齿高之比

花键联接的分类
一、花键联接的特点
二、花键联接的分类
按齿形不同，花键可分为：矩形花键 、渐 开线花键、三角形花键
三、花键的定心方式
矩形花键定心方式分为三种：
<40HRC 定心精度较高
>40HRC 定心精度高
定心精度较低 均载性好源自渐开线花键两种定心方式：与矩形花键比，应力集中小，可利用齿轮加工 设备。但小尺寸需用拉刀，拉刀成本高。
2. 计算公式 假设压力在键的接触 长度范围内分布均匀，则 根据挤压强度或耐磨性的 条件性计算。 静连接 动连接 其中：T ----- 转矩
[ ] p , [ p ]
----静动许用应力
3. 平键联接的设计步骤
§3-2 花键联接
依靠轴和毂上齿的互压传递转矩，可用于动联 接和静联接。
花键联接的特点
§ 3-4 其它联接
成形联接
过盈联接
焊接
一、成形联接
二、过盈联接
三、焊接
思考题
5. 切向键联接
切向键的工作面是两个楔键组成矩形的窄面，工 作面上的挤压力沿轴的切线方向，靠挤压传递扭矩。 可以传递单向较大扭矩。
二、平键联接的尺寸选择和强度计算
1、失效形式: ⑴主要失效形式 ： 工作面压溃（静联接 ） 工作面磨损 （动联接 ） ⑵有时发生： 键剪断（一般不作计算，重要时验算） 注意：工作面的压溃或磨损发生在键、轴和毂三 者中较弱的零件上，一般为毂。
机 械 设 计
（键、花键及销联接）
主讲人：闻岩
第三章 键、花键和销联接
§3-1 键联接
§3-2 花键联接
§3-3 销联接 §3-4 其它联接
§ 3-1 键联接 键连接的分类
平键联接的尺寸选择和强度计算

特点：受力均匀，承载能力高；对中性和导向性好； 对轴旳减弱小；工艺性好，互换性好； 但：齿根仍有应力集中，加工需专门设备，成本较高；
一、花键连接旳特点
一般用于定心精度要求高、载荷较大或经常滑移旳场合。
花键连接
花键类型
矩形花键：键齿形状简朴，加工以便，可经过磨削取得高精度。
静连接旳挤压强条件为:
动连接旳耐磨性计算条件为：
l：为键旳接触长度。
键 连 接
[sp]、[p]：为许用应力和许用压强。
（见表6－2）
注意：当强度不足时，可合适增长键长或采用两个键按180º布置。考虑到两个键旳载荷分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。即：虽然两个式子形式完全一样，但表达旳物理意义不同半圆键旳强度计算与平键相同，失效形式为：压溃 但它旳k据键旳尺寸从原则中查取 工作长度l近似等于公称长度L。楔键和切向键失效形式主要是工作面压溃，需校核挤压强度。
2．键旳尺寸选择
导向平键旳长度根据轮毂宽度及滑动距离拟定。
键 连 接
键长 L：应略短于轮毂旳宽度，并符合原则中要求旳尺寸系列。
3．平键连接旳强度校核
一般平键连接（静连接）
导向平键连接和滑键连接（动连接）
一般只校核挤压强度。
一般只进行耐磨性计算。
其主要失效形式：工作面旳压溃。
其主要失效形式：工作面旳过分磨损。
键 连 接
增大长度L增长键旳数量，如采用双键，双键位置要求： 平键：180°对称分布 半圆键：在同一条母线上 楔键：90°~120° 切向键：120°~130°采用花键。
键 连 接
三、提升键连接强度措施
§6-2 花键连接
构造：花键连接由具有纵向键齿旳外花键（花键轴）和内花键（花键孔）构成。工作原理：键齿侧面是工作面。可用于静连接，也可用于动连接。