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第六章键等连接

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上海工程技术大学机械设计A复习题第六章键花键无键连接和销连接

上海工程技术大学机械设计A复习题第六章键花键无键连接和销连接

指铣刀
盘铣刀
8
导向平键 用螺钉固定在轴上键槽中，键上有起键螺孔，轮毂沿键轴 向滑移。 导向平键 用螺钉固定在键槽中，键上有起键螺孔，轮毂沿键滑行
9
滑键 滑键固定在轮毂上，零件滑移距离较大。
10
双钩头滑键
潘存云教授研制
11
单圆钩头滑键
潘存云教授研制
潘存云教授研制
12
2）半圆键连接 优点：工艺性较好，装配方便，具有自调整性，适 用于锥形轴端和轮毂的连接。 缺点：轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，只用 于轻载静连接中。
19
普通平键连接的强度条件
P

2000T kld

4000T hld
[ P ]
导向平键和滑键的强度条件
p 2000T 4000T [ p] kld hld
半圆键连接的强度条件和普通平键相同
20
键与轮毂键槽的接触高度：k=0.5h 键的工作长度：
圆头平键 l=L-b，平头平键 l=L，单圆头平键 l=L-0.5b 许用挤压应力和许用压力
5
1）平键连接 普通平键（静连接） 薄型平键（高度为普通平键的60～70%） 导向平键（动连接） 滑键：固定在轮毂上
特点：结构简单，装拆方便，对中性较好，应用广泛。
6
普通平键
工作面为两侧面 顶面与轮毂间要有间隙
圆头（A型）
平头（B型）
单圆头（C型）
7
圆头平键：用指铣刀加工，轴向固定良好，键的圆头部 分与轮毂上键槽不接触，承载能力不充分，轴上键槽应 力集中较大。 平头平键：用盘铣刀加工
52.9MPa [ P ] 55MPa
选择该键连接满足强度条件。
3）选择齿轮处键的类型及尺寸 选A型平键。根据轴径d=90mm，查表6-1（P106）得， 键的截面尺寸，b=25mm， h=14mm，取键长L=80mm。键 标记为： GB/T 1096-2003 键 25×14×80。 4）校核齿轮处键的连接强度 齿轮和轴的材料为钢，查表6-2（P106），取 [σp]=110MPa。

第6章 键联接解读

第6章 键联接解读

安全销
类
型
圆柱销
按形状分
特点： 靠过盈配合固定在销孔中，经多次拆装后，定
位精度和可靠性会降低。
§6－4 销连接
定位销
按用途分 连接销
安全销
拆装
类
方便
型
圆柱销
用于
圆锥销
盲孔
按形状分
特点：
有1:50的锥度， 可反复多次拆装。
螺母锁紧 抗冲击
§6－4 销连接
定位销
按用途分 连接销
安全销
类
型
圆柱销
按形状分
§6-1 键连接
薄型平键与普通平键的主要区别：
键的高度约为普通平键的70%~ 60%，因而传递 扭矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径 向尺寸受到限制的场合。
普通平键应用最广。
导向平键 滑键
----用于动连接 如变速箱内的滑移齿轮
固固定定螺螺钉钉
潘存云教授研制
起起键键螺螺孔孔
导向平键
特点： ● 长度较长，需用螺钉固定。 ● 可实现轴上零件的轴向移动，
30 ~ 45
钢
50
40
30
§6-1 键连接
（1） 平键连接强度计算
（2） 半圆键连接强度计算
按工作面的挤压应力进行强度校核计算
---只用于静连接，失效形式为工作面被压溃 注意：
● 接触高度 k 应根据键的尺寸从标准中查取。
● 工作长度近似地取其等于键的公称长度：l = L。
l k
b F
T
y≈d/2
F
F d
h
d
2
b h
k= 2
d
T
§6-1 键连接
普通平键连接的挤压强度条件：

键连接

键连接

根据轴径、毂宽查 标准确定键的尺寸
许用应力 取决于强度较弱的那种材料
按静或动联 接校核强度
强度不够时
▲ 增大键长
▲ 同一截面采用双键联接
不同轴段的键槽应开在同一母线上
课堂练习：在一直径d=80mm的轴端，安装一钢制直 齿圆柱齿轮，轮毂宽度L‘=1.5d，工作时有轻微冲击。 试确定平键联接的尺寸，并计算其能够传递的最大转 矩。
2）尺寸选择 键的剖面尺寸（键宽b×键高h）:按轴的直径d由标准中 选定。 普通平键的长度L：按轮毂的长度而定。
导向平键的长度L：按轮毂的长度及其滑动距离而定。
轮毂长度： L (1.5 ~ 2)d
五、普通平键的选用
步骤： 1、根据键的工作情况，确定平键类型 2、按轴的直径d确定键的剖面尺寸b×h 3、按轮毂宽度B确定键的长度L，
1634Nm
P
2T 103
zhldm
p
★其他联接形式
1、过盈配合联接
2、弹性环联接
❖ 一、过盈联接的特点及应用:
❖ 过盈联接是利用零件间的配合过盈来达到 联接目的的。这种联接也称干涉配合联接或紧 配合联接。过盈联接主要用于轴与毂的联接、 轮圈与轮芯的联接以及滚动轴承与轴或座孔的 联接等。过盈联接结构简单、对中性好、承载 能力大、承受冲击性能好、对轴削弱少，但配 合面加工精度要求高、装拆不便。
解：由图可知采用A型平键。由轴径d=80mm查表
b=22mm，h=14mm。
轮毂长度为 1.5*80=120mm
取键 的公称长度为L=90mm，
键的标记为键22X90GB1096-79.
键的工作长度为 l=L-b=90-22=68mm
键与轮毂键槽接触高度为 k=h/2=7mm

第6章键-花键-无键连接和销连接

第6章键-花键-无键连接和销连接

机 械
键的截面尺寸b×h按所在轴段直径d从标准中选定。
设 计
键的长度L一般可按轮毂的长度而定,即键长等于或 略小于轮毂的长度；
上 邓
而导向平键的长度则按零件所需滑动距离而定。 召
义
重要的键连接在选出键的类型和尺寸后，还应进行
强度校核计算。
普通平键和普通楔键的主要尺寸见表，所选定的键 长应符合标准规定的长度系列。
3
普通平键：按构造分，有圆头（Ａ型）、 平头（Ｂ型）以及单圆头（Ｃ型）三种， 其结构形式如下图所式：
机 械 设 计 上 邓 召 义
2020年10月11日
第六章键-花键-无键连接和销连接
4
特点：
续
A型平键的键槽用端铣刀加工，键在槽中固定 良好，但键槽引起的应力集中较大,其圆头部分 侧面与键槽并不接触，未能充分利用；
圆头平键l=L-b/2，L为键的长度，b为 键的宽度
上 邓 召 义
2020年10月11日
第六章键-花键-无键连接和销连接
7
2.半圆键
机
械
设
半圆键连接如右上图所示。轴上键槽用尺寸与半圆键 计
相同的半圆键槽铣刀铣出，因而键在槽中能绕其几何 中心摆动以适应轮毂中键槽的斜度。半圆键工作时，
上 邓 召
靠侧面来传递转矩。
义
特点：工艺性较好，装配方便；但轴上槽较深对轴的 强度削弱较大。
在轮毂的键槽中。键的顶面与轮毂之间有少量间 机
隙，键靠侧面传递扭矩。
械 设
轮毂与轴通过圆柱表面配合实现轮毂中心与轴心 计
的对中。
上 邓
根据用途不同，平键可分为普通平键、薄型平键、召义 导向平键和滑键四种。
其中:普通平键和薄型平键用于静连接，

机械设计第6章 键、花键、无键连接及销连接

机械设计第6章 键、花键、无键连接及销连接
第6章 键、花键、无键连接及销连接
§6-1 键连接 §6-2 花键连接 §6-3 无键连接 §6-4 销连接
§6-1 键连接
一、键连接的功能、分类、结构形式及应用 键主要用来实现轴与轴上零件之间的周向固定，是一种标准零件。 键连接的主要类型有：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。
1．平键连接 平键的两侧面是工作面，上表面与轮 毂的键槽底面间则留有间隙。
§6-1 键连接
假定载荷在键的工作面上均匀分布。普通 平键连接的强度条件为:
键联接5
F 2T 103 P [ P ] kl kld
导向平键连接和滑键连接接的强度条件为：
2T 103 p [ p] kld h 式中： k 2 l L b （圆头平键）
b l L 2
一、型面连接 型面连接是用非圆截面的轴与相同轮廓的毂孔配合而构成的连接，用 以传递运动和转矩，它是无键联接的一种型式。
由于型面联接要用到非圆形孔，以前其加工困难，限制了型面联接 的应用。 在家用机械、办公机械等中，采用了大量的压铸、注塑零件。要注 塑出各种各样的非圆形孔是毫无困难的，故型面联接的应用获得了发展。 应用较多的是带切口圆形和正六边形型面。
圆柱销
圆锥销
内螺纹圆锥销
槽 销
开尾圆锥销
销轴和开口销
销的材料为35、45钢（开口销为低碳钢），许用应力[t]=80MPa，许用 挤压应力[p]与键联接的挤压应力相同。
§6-2 花键连接
一、花键连接的类型、特点、和应用
花键连接是由外花键和内花键组成。将具有均布的多个凸齿的轴置于 轮毂相应的凹槽中所构的联接。其工作面是键齿侧。
花键连接是多齿传递载荷，故比平键联接的承载能力高，定心性和导 向性好，对轴的削弱小(齿浅、应力集中小)； 花键连接适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的连接；

第六章键联接 28页

第六章键联接 28页

2）薄型平键——键高约为普通平键的60%~70%：圆头、方 头、单圆头，用于薄臂结构、空心轴等径 向尺寸受限制的连接
3）导向平键与滑键——用于动连接，即轴与轮毂之间有相 对轴向移动的连接
导向键——键不动，轮毂轴向移动 滑键——键随轮毂移动 特点：装拆方便，对零件对中性无影响，容易制造，作用可靠，
多用于高精度连接。但只能圆周固定，不能承受轴向力
3.安全销：过载时剪断，直径按过载时被剪断条件确定。
例题：
有一9级精度的铸铁齿 轮，轮毂宽B=90mm，轴孔 直径d=55mm，传递扭距 T=600N.m，载荷平稳，试 选择此键连接。
选平键，试选A型平键 •查手册GB1096－79，d=55mm的轴径，b=16mm；h=10mm •L=90-（5～10）=80～85；查手册取L=80mm •l=L-b=80-16=64mm •查表6-2得： [σ p]= 75MPa
作用在平均半径dm处，如图
挤压强度条件： Pz2h 00T ld0m[P] 动联接（耐磨性条件）： P 200T0 [P]
zhldm
T——传递扭矩（N.m）
l ——键齿工作长度（mm）
ψ ——载荷分布不均系数
[ P ] [ P ] 见表6－3
Z——花键齿数
dm——花键的平均直径 h——键齿侧面工作高度（mm）
2、半圆键 轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽中绕几何
中心摆动，键的侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递 扭矩。
特点：工艺性好，装配方便，适用于锥形轴与轮毂的连接 缺点：轴槽对轴的强度削弱较大。只适宜轻载连接。
3、楔键连接
普通楔键：上、下面为工作表面，有1：100斜度（侧面有 间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦传递扭矩，并 可传递小部分单向轴向力

键、花键、无键连接和销连接.pptx

导向平键(传递转矩不大时选用)
轴上零件在轴上 作距离较短的相 对滑动
滑键 滑键固定在轮毂上，距离较长的相对滑动
2．半圆键连接 工作面是两侧面
键能在轴上的键槽中绕其圆 心摆动， 以适应轮毂上键槽 的斜度，安装方便。 常用与锥形轴与毂的连接
缺点：轴槽对轴的强度削弱较大，适宜轻载连接。
3. 楔键连接
2 2200103 6 70 70
MPa
149.7MPa
p ： 查表6 2, 轻微冲击， 静连接， 钢， 所以 p 100 ~ 120MPa
p p 采用双键，并相隔180°，键长按1.5l计算
p
2T 103 kld
2 2200103 6105 70
MPa
99.8MPa
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
§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。
一、键连接的分类、结构型式及应用
分类
平键连接 半圆键连接 楔键连接 导向键连接
当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180º布置。 两个半圆键应布置在轴的同一条母线上；两个楔键则应布置在 沿周向相隔90~120º。考虑到两个键的载荷分布不均匀性，在 强度校核中可按1.5个键计算。
例题：设计键连接（P108）
齿轮与轴的材料为钢，用键构成静连接，装齿轮处的轴径 d=70mm，齿轮轮毂宽为100mm，传递转矩T=2200Nm， 载荷有轻微冲击。
1．平键连接
①结构要点：
工作面是两侧面 上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙 键的上、下表面为非工作面不承受轴向力 ②按用途分类 普通平键、薄型平键、导向平键、滑键

第六章键联接

第六章 键、花键、无键连接和销联接一．典型例题分析【例题一】直径d=80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L=1.5d ，工作时有轻微冲击。

试确定平键联接尺寸，并计算其能传递的最大转矩。

[解题要点]（1）根据直径以及轮毂长在键长系列中选键；（2）将键的强度条件公式变形，可得到键所能传递的转矩。

[解题过程]根据轴径d=80mm ，查表得键的尺寸为剖面b=22mm ，h=14mm根据轮毂的长度L=1.5d=1.5×80=120mm从键长系列中，取键的公称长度100mm键的标记 键22×100 GB 1096-79键的工作长度为l=L-b=100-22=78mm键与轮毂键槽接触高度为k=h/2=7mm根据齿轮材料为钢,工作时有轻微冲击,取许用挤压应力[]a p MP 110=σ 根据普通平键联接的强度条件公式[]p p kld T σσ≤⨯=3102 可求得键连接传递的最大转矩为[]m N kld T p ⋅=⨯⨯⨯==4.24022000110807872000max σ【例题二】图示变速箱中的双联滑移齿轮采用矩形花键联接。

已知：传递转矩T ＝140N·m，齿轮在空载下移动，工作情况良好，轴径D ＝28mm ，齿轮轮毂长L=40mm ，轴及齿轮均采用钢制并经热处理，硬度值≤40HRC，试选择矩形花键尺寸及定心方式，校核联接强度。

[解题要点]（1）根据轴径选择花键型号；（2）根据花键连接强度条件公式对连接强度进行校核，然后判断是否满足强度。

[解题过程]由手册查得中系列矩形花键的齿数为6，外径28mm ，内径23mm ，花键型号：6×23×28×6，采用小径定心。

齿顶倒角3.0=Cmm ，2.0=r mm 。

平均直径mm d D d m 5.25223282=+=+= 齿的接触高度mmC dD h 9.13.022232822=⨯--=--= 取齿的接触线长度mm l40= 载荷不均匀系数8.0=ψ由轴和齿轮的材料及热处理方式，查表[]a p MP 120=σ根据花键静连接强度条件公式：a m p MP zhld T 1.305.25409.168.010********3=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=ψσ<a MP 120强度足够。

机械零件第六章


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返 回
§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。
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返 回
特点： 优点： 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。
dm d f
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f
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§6-3
（一）型面联接
无键联接
非圆截面柱体的型面联接 ： 由光滑非圆剖面的轴与相应的毂孔构成的联接
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特点： 优点： 装拆方便、能保证良好的对中性；型接面上没有应 力集中源造成的影响；能比平键联接传递更大的转矩。 缺点： 加工复杂。所以实际中应用较少。
动联接时许用压 强[p]
钢
50
40
30
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2.半圆键联接
2T 10 p [ ] p kld
3
（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。
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1.矩形花键： 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。

6 第六章 键和花键连接解析

工作面
采用双键时，不能相隔180°,应位于轴的同一母线上。
3、楔键联接
1： 100
工作面
方头楔键 钩头楔键 普通楔键：上、下面为工作表面，有 1 ：100斜度（侧面有 间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦传递扭矩，并 可传递小部分单向轴向力 特 点 ：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较差， 力有偏心。不宜高速和精度要求高的联接，变载下 易松动。钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应 比键长2倍才能装入。且要罩安全罩
2000 T 动联接（耐磨性条件）： P = ≤ [P] ψzhldm
（表6-3）
T——传递扭矩（N.m） Z——花键齿数 l ——键齿工作长度（mm）dm——花键的平均直径 ψ——载荷分布不均系数 h——键齿侧面工作高度（mm） [σ p ]：许用挤压应力，查表 [p]：许用压力，查表。
§6—3 无键联接
普通平键的主要尺寸 （表6-1）
失效形式：压溃（静联接——键、轴、毂中较弱者） 磨损（动联接） 键的剪断（较少） 1、平键联接的强度校核 a)
N 1000 T / 挤压强度条件为：σP = = kl kl
d
2
=
2000 T
kld
≤ [ σ ]P
允许传递的扭矩： T =
1 kld[ σ ] P 2
3、定心方式： 矩形——内径定心； 渐开线——齿面定心； 其它 定心 方式
4、渐开线花键特性： （1）齿对称布置，受载均匀； （5）可用于“动”、“静”；
（2）齿浅，应力集中↓；
（3）承载↑； （4）定心好；
（6）渐开线较矩形根部↑，承
载↑， 定心精度高，宜用于载
荷大、尺寸大场合。
三角形花键——齿数较多，齿较小，对轴强度削弱小。 适于轻载、直径较小时及轴与薄壁零件 的联接，应用较少
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2.动联接 动联接
[ ]
Mpa (6-1)
4T p= ≤ [p] →磨损→压强 l hd
p
[σ ], [ p ] －(按强度弱者 查表 按强度弱者) 按强度弱者 查表6-2
T 圆头: 圆头 l =L－b － 平头: 平头 l =L 单圆头: 单圆头 l =L－b/2 －
P.106
12
T－转矩N·mm ， －转矩
2011-1-10
8
半圆键: 2. 半圆键:
结构: 键为半圆板, 键两侧与键槽配合, 结构 键为半圆板 键两侧与键槽配合 键上端面
与轮毂键槽底面有间隙, 与轮毂键槽底面有间隙 键在轴上键槽中能 绕其圆心转动。 绕其圆心转动。
工作原理: 同平键 工作原理 构造与加工: 构造与加工: ┌键：用圆钢切制或冲压后磨削 键 └键槽 盘状铣刀加工 键槽: 键槽 失效形式: 键剪断, 工作面压溃。 失效形式 键剪断 工作面压溃。 特点: 便于安装, 对中好, 特点 便于安装 对中好 用于 锥形轴端, 但对轴削弱大→轻载联接 轻载联接。 锥形轴端 但对轴削弱大 轻载联接。 成对使用: 承载能力不够时用, 沿同一母线布置。 成对使用 承载能力不够时用 沿同一母线布置。
b)方头
c)一端圆头一端方头
2011-1-10
6
普通平键
2011-1-10
7
分类与加工
导向平键：滑移距离小 键固定于轴上。 导向平键 滑移距离小,键固定于轴上 动联接 ┌导向平键 滑移距离小 键固定于轴上。 └滑键 键固定于轮毂上 滑移距离大。 滑键：键固定于轮毂上 滑移距离大。 滑键 键固定于轮毂上,滑移距离大
2011-1-10
4
1、平键联接
结构 : 键两侧与键槽相配合 静联接为 过渡配合 键两侧与键槽相配合( 过渡配合, 动联接为间隙配合),上端面与轮毂键槽底面有间隙 上端面与轮毂键槽底面有间隙。 动联接为间隙配合 上端面与轮毂键槽底面有间隙。 两侧面是工作面， 工作原理：两侧面是工作面，靠键 两侧面与键槽的挤压传递转矩。 挤压传递转矩 两侧面与键槽的挤压传递转矩。 分类与加工 失效形式 静联接: 工作面挤溃， 静联接 工作面挤溃，键剪断 动联接: 工作面磨损。 动联接 工作面磨损。 特点： 结构简单,装折方便 特点： 结构简单 装折方便 对中性 装折方便, 承载能力大,应用广泛 好,承载能力大 应用广泛。 承载能力大 应用广泛。 成对使用: 承载能力不够时采用,按 成对使用 承载能力不够时采用 按 180°布置。 °布置。
2011-1-10
14
花键联接的强度校核: 6. 花键联接的强度校核:
1)静联接 静联接: 静联接
T = K ⋅ Z ⋅ h ⋅ L ⋅ rm [σ ]P
2011-1-10
2)动联接 动联接: 动联接 T = K ⋅ Z ⋅ h ⋅ L ⋅ rm p [σ]P,[p] －表6-3 p.111 K－载荷不均匀系数 －载荷不均匀系数,K=0.7～0.8 ; ～ h－齿面工作高度 －齿面工作高度h=(D－d)/2－2C － － D、d－大小径； 、 －大小径； C－齿顶倒圆半径 －齿顶倒圆半径; C Z－齿数 － D L－齿的接触长度； －齿的接触长度； rm－平均半径 rm=(D+d)/4
2011-1-10
9
3. 楔键:
结构: 结构 1.键的上表面及轮毂键槽底面有1:100 斜度 键的上表面及轮毂键槽底面有 键的上表面及轮毂键槽底面 2.键侧与键槽有间隙 , 上下面楔紧 键侧与键槽有间隙 3.可实现单向轴向固定。 可实现单向轴向固定。 可实现单向轴向固定 工作原理: 靠上下面挤紧的摩擦力 工作原理 靠上下面挤紧的摩擦力 传递转矩, 传递转矩 上下面为工作面 失效形式: 工作面压溃 失效形式 工作面压溃 (轴上键槽 轴上键槽): 轴上键槽 构成与加工: 构成与加工 圆头: 立铣刀; 圆头 立铣刀 先置键 , 后楔入轮毂 平头、钩头楔键: 盘铣刀, 轮毂先装再楔入键。 平头、钩头楔键 盘铣刀 轮毂先装再楔入键。 特点: 简单, 且可实现轮毂在轴上单向轴向固定; 特点 简单 且可实现轮毂在轴上单向轴向固定 但楔 紧产生偏心, 对中性差, 紧产生偏心 对中性差 不适于高速及对中要求高的场合 10
[ ]
d
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§6.4 销联接
功用: 固定零件间的相对位置 一. 功用 ┌固定零件间的相对位置 └传递不大的转矩 并兼作安全元件 传递不大的转矩, 传递不大的转矩 二. 分类: 按形状 分类 开尾销 圆柱销 圆锥销 特殊形状销 按作用 圆 锥 销 圆柱销
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销
圆锥销
圆锥销
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按作用
定位销:固定零件间的相对位置 定位销 固定零件间的相对位置 联接销:联接 传递不大的T 联接→传递不大的 联接销 联接 传递不大的 安全销:安全保护 安全销 安全保护
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（一）键联接的功能、分类、结构形式及应用 键联接的功能、分类、
功用: 功用 主要实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩 静连接）， ），还可实现轴上零件的轴向固定或 （静连接），还可实现轴上零件的轴向固定或 轴向滑动的导向（ 轴向滑动的导向（动连接 ）。 连接） 平键 普通平键（静连接） 松连接 导向平键（动连接 ） 分类: 分类 半圆键 静连接） （ 连接） 楔键 (静连接，单向轴向固定 静连接，单向轴向固定) 紧连接 单向传递转矩) 切向键 (静连接 单向传递转矩 静连接,单向传递转矩
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键的工作长度mm l －键的工作长度
h/2
§6.2 花键联接
1·结构 由轴及轮毂孔周向均布的多个键齿互相配合 结构: 结构 构成花键联接, 可视为平键在数量上的发展。 构成花键联接 可视为平键在数量上的发展。 2·工作原理： 工作原理： 工作原理 键侧是工作面，靠键侧面与键槽挤压传递转矩。 挤压传递转矩 键侧是工作面，靠键侧面与键槽挤压传递转矩 对中、导向性好。 对中、导向性好。 各键齿承载均匀，承载力大, 各键齿承载均匀，承载力大 3·特点 特点 键槽浅，对轴损伤较小。 键槽浅，对轴损伤较小。 加工要用专用设备，成本高。 加工要用专用设备，成本高。 4·失效形式 失效形式: 失效形式 5·分类 齿面压溃。 分类 静联接: 静联接 齿面压溃。 6. 花键 工作面磨损。 花键联接的强度校核 的强度校核 动联接: 动联接 工作面磨损。
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4. 切向键
结构 1.一对楔键组成 一对楔键组成, : 1.一对楔键组成, 上下窄面为工作面 2.只能单向传递转矩 2.只能单向传递转矩
° °分布) 双向传递 : 两对切向键 (120°～130°分布 承载力大→重型机械 特点 : 承载力大 重型机械
T
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(二)键的选择及键连接的强度计算
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分类与加工
静联接(普通平键 静联接 普通平键) 普通平键
圆头（ 圆头（A型）：指状铣刀，应力集中大 ）：指状铣刀， 指状铣刀 结构形式 方头（ 方头（B型）：盘状铣刀，应力集中小，紧定螺钉固定 ）：盘状铣刀，应力集中小， 盘状铣刀 一圆头一方头（ 一圆头一方头（C型）：指状铣刀，用于轴伸处 ）：指状铣刀， 指状铣刀
联接销: 联接销 定位销 安全销
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5.分类 5.分类： 分类
制造方便， 矩形花键(小径定心 矩形花键 小径定心): 制造方便，应用最广 。 小径定心 渐开线花键(齿形定心 键齿强度高，承载力大,工 齿形定心): 渐开线花键 齿形定心 键齿强度高，承载力大 工 α =30° 艺性好，易获较高精度。 艺性好，易获较高精度。 三角形花键)轻载 三角形花键 轻载,小直径簿壁件联接 α =45→ (三角形花键 轻载 小直径簿壁件联接
机械设计
Design of Machinery
机电工程学院 机械设计研究室
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第二篇
连
接
花键、 第六章 键、花键、无键连接和销连接
§ 6.1 § 6.2 § 6.3 § 6.4
键连接 花键连接 无键连接 销连接
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§6.1 键 联 接
（一）键联接的功能、分类、结构形式及应用 键联接的功能、分类、 （二）键的选择及键连接强度计算
工作要求) 工作要求 键的种类→按轴径 选键 （1）键的选择 →(工作要求 键的种h→选键长 标准 ; 短于轮毂寛度 表6-1 选键长 （2）平键的强度校核 ） b 压溃→挤压强度 压溃 1.静联接 →压溃 挤压强度 静联接
Ft 4T σp = = ≤ σp l h / 2 l hd