机械设计表:键联接和销联接
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第六章:键、花键和销联接主要内容键连接类型与结构平键连接的设计花键连接、销连接及型面连接的基本概念重点难点键连接的类型与结构平键连接的选用和强度校核§ 6 – 1 键联接【功能】主要用于实现轴与轴上零件之间的周向固定,并且传递转矩。
其中有些类型的键还可以实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。
【设计内容】键是标准件。
我们的任务是:选择键的类型、尺寸;键槽的公差和表面粗糙度;必要时校核键联接的强度。
一. 键联接的类型及特点1.平键联接【工作原理】键的两侧面是工作面,工作时,靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。
键的上表面与轮毂的键槽底面间则留有间隙。
优点:结构简单、装拆方便、对中性较好,在冲击、变载下不易松脱,应用广泛。
常用于精度和转速较高或承受冲击、变载的场合。
缺点:不能承受轴向力,对轴上零件不能起到轴向固定的作用。
平键分为:普通平键,薄型平键—静联接;导向平键,滑键—动联接1)普通平键A型(圆头)—指状铣刀加工键槽,轴向固定较好;键的圆头部分不能充分利用,键槽端部应力集中较大。
B型(平头)—圆盘铣刀加工键槽。
克服了上述缺点,但键在键槽中的轴向固定不好。
C型(单圆头)—用于轴端与轴上零件的联接。
2)薄型平键键较薄,厚度约为普通平键的60% 70% ,也分为圆头、平头和单圆头。
【特点】传递的转矩较小【应用】常用于薄壁结构、空心轴及径向尺寸受限制的场合。
3)导向平键导向平键较长,用螺钉固定在轴上的键槽中,轴上零件可沿导向键作轴向移动。
为了便于装拆,在键上设有起键螺纹孔。
4)滑键当所需导向键太长时,由于制造困难,宜采用滑键。
滑键固定在轮毂上,轮毂带动滑键在轴槽中移动。
2.半圆键联接【工作原理】与平键相同,同样是工作面受挤压。
【特点】键可以在键槽中摆动,以适应键槽的斜度;工艺性好,装配方便。
对轴的强度削弱较大。
【应用】适用于轻型机械;尤其是锥形轴端联接。
3.楔键联接【工作原理】键的上下面是工作面。
键和键槽均具有1:100的斜度。
11键联接和销联接11.1键联接11.1.1 普通平键(摘自GB/T 1095-2003,GB/T 1096-2003)表11.1 普通平键(摘自GB/T 1095-2003,GB/T 1096-2003)普通平键的型式与尺寸键和键槽的剖面尺寸(GB/T 1096-2003)(GB/T 1095-2003)标记示例:圆头普通平键(A键),b=10mm,h=8mm,L=25mm键10×25 GB/T 1096-2003对于同一尺寸的平头普通平键(B型)或单圆头普通平键(C型),标注为键B10×25 GB/T 1096-2003键C10×25 GB/T 1096-2003轴径d 键的公称尺寸每100mm重量/kg键槽尺寸轴槽深t毂槽深t1b圆角半径r b(h9) h(h11) c或r L(h14)公差偏差公差偏差min max自6~8 >8~10 >10~12 2342340.16~0.256~206~368~450.0030.0070.0131.21.82.5+0.111.41.8+0.10公称尺寸同键0.08 0.16>12~17 >17~22 >22~30 5685670.25-0.414~5614~7018~900.020.0280.0443.03.54.02.32.83.3+0.10 0.16 0.25+0.2+0.2>30~38 >38~44 >44~50 >50~58 >58~65 101214161888910110.4-0.622~10028~14036~16045~18050~2000.0630.0750.0990.1260.1555.05.05.56.07.03.33.33.84.34.40.25 0.4t111的偏差选取, 但(d-t)偏差取负号(-)。
2.当键长大于500mm时,其长度应按GB/T321-1980 优先数和优先数系的R20系列选取。
3.表中每100mm长的质量系指B型键。
4.键高偏差对于B型键应为h9。
5.当需要时,键允许带起键螺孔,起键螺孔的尺寸按键宽参考表5-6种的选取。
螺孔的位置距键端为b~2b,较长的键可以采用对称的起键螺孔。
表11.2 薄型平键(摘自GB/T1566-1979)键的型式与尺寸键与键槽的剖面尺寸(GB/T1567-1979)(1990年确认)(GB/T1566-1979)(1990年确认)标记示例:圆头薄型平键(A型),b=7mm, h=7mm L=110mm键18×7×110 GB/T1567-1979对于同一尺寸的平头薄型平键(B型)或单圆头薄型平键(C型),标记为键B 18×7×110 GB/T1567-1979键C 18×7×110 GB/T1567-1979轴径d 轴的公称尺寸每100mm重量/kg键槽尺寸轴槽深t毂槽深t1b 圆角半径r b(h9) h(h11) c或r L(h14)公差偏差公差偏差自12~17 >17~22 >22~30 5683450.25~0.410~5614~7018~900.0120.0190.0311.82.53+0.11.41.82.3+0.1公称尺寸同键,公差见表5~90.16~0.25>30~38 >38~44 >44~50 >50~58 58~65 1012141618666770.4~0.622~11028~14036~1045~18050~2000.0470.05650.0660.0880.0993.53.53.544+0.12.82.82.83.33.3+0.10 0.25~0.4+0.2+0.2>65~75 >75~85 >85~95 95~110 110~130 202225283289910110.6~0.856~22063~25070~28080~32090~3600.1260.1550.1770.220.27655.55.5673.33.83.84.34.40.4~0.6>130~150 36 12 1.0~1.2 100~400 0.339 7.5 4.9 0.70~1.0L系列10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,160,180,200,220,250,280,320,360,400注:表中每100mm长的质量系指B型键。
表11.3 导向平键(摘自GB/T1097-2003)键的型式与尺寸(GB/T1097-2003)标记示例:圆头导向平键(A型),b=16mm, h=10mm L=100mm键16×100 GB/T1097对于同一尺寸的方头导向平键(B型)键B16×100 GB/T1097b(h9) 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 h(h11) 7 8 8 9 10 11 12 14 14 16 18 20 22 25C或r 0.25~0.40.4~0.6 0.6~0.8 1.0~1.2h1 2.4 3.0 3.5 4.5 6 7 8d0M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 d1 3.4 4.5 5.5 6.6 9 11 14 D 6 8.5 10 12 15 18 22 c10.3 0.5 1.0 L07 8 10 12 15 18 22螺钉(d0×L4) M3×8M3×10M4×10M5×10M5×10M6×12M6×12M6×16M8×16M8×16M10×20M12×25L范围25~9025~11028~14036~16045~18050~20056~22063~25070~28080~32090~360100~400100~400110~450每100mm长质量/kg0.0392 0.06 0.071 0.091 0.114 0.143 0.175 0.228 0.25 0.324 0.402 0.515 0.602 0.837 LL 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 450L113 14 16 18 20 23 26 30 36 40 48 54 60 66 75 80 90 100 110 120 140 160 180 200 220 250L212.5 14 16 18 20 22.5 25 28 31.5 35 40 45 50 55 62 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 225L36 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 90 1002.固定螺钉按GB/T65-2000“开槽圆柱螺钉”的规定。
3.键槽的尺寸应符合GB/T1095-1979“键和键槽的剖面尺寸”的规定,见表5-4。
4.当键长大于450mm 时,其长度按GB/T321-1980“优先数和优先数系”的R20系列选取。
5.每100mm 长质量系指B 型键。
11.1.2半圆键 表11.4 半圆键 键的尺寸 键和键槽的剖面尺寸 (GB/T1099~1979)(1990年确认) (GB/T1098~1979)(1990年确认)标记示例:半圆键b =8mm, h =11mm, d 1=28mm 键 8×11×28 GB/T1099—1979 轴径d轴的工称尺寸键 键槽尺寸 传递转矩用定位用b (h9) h (h11) d 1(h12)L ≈ c每1000件的质量/kg 轴t 轮榖t 1 k圆角半径rb公称 偏差公称 偏差自3~4 自3~4 1.0 1.4 4 3.9 0.016~0.250.031 1.0+0.1 0 0.6+0.10.4 0.08~ 0.16 公称尺寸同键,公差见表5-9>4~5 >4~6 1.5 2.6 7 6.8 0.1532.0 0.8 0.72 >5~6 >6~8 2.0 2.6 7 6.8 0.2041.8 1.0 0.97 >6~7 >8~102.03.7 10 9.7 0.4142.9 1.0 0.95 >7~8 >10~12 2.53.7 10 9.7 0.5182.7 1.2 1.2 >8~10 >12~153.0 5.0 13 12.7 1.10 3.8 +0.2 0 1.4 1.43 >10~12 >15~18 3.0 6.5 16 15.7 1.8 5.3 1.41.4 0.16~ 0.25>12~14 >18~20 4.0 6.5 16 15.7 0.25~ 0.4 2.4 5.01.81.8>14~16 >20~22 4.0 7.5 19 18.6 3.27 6.0 1.81.75 >16~18 >22~25 5.0 6.5 16 15.7 3.01 4.52.3 2.35 >18~20 >25~28 5.0 7.5 19 18.6 4.09 5.5 2.3 2.32 >20~22 >28~32 5.0 9.0 22 21.6 5.73 7.0 2.3 2.29 >22~25>32~36 6.09.02221.66.886.52.82.87>25~28 >36~40 6.0 10 25 24.5 8.64 7.5 +0.3 0 2.8+0.22.83>28~32 40 8.0 11 28 27.4 0.4~ 0.614.1 8 3.3 3.51 0.25~ 0.4>32~38—10133231.4 19.3103.3 3.67 注:轴和毂键槽宽度极限偏差按表5~9中一般联接或较紧联接。
11.1.3花键连接11.1.3.1矩形花键连接表11.5 矩形花键基本尺寸系列(摘自GB/T1144-2001)标记示例花键规格 N ×d ×D ×b花键副6×2377f H ×261110a H ×61011d H GB/T1144-2001内花键 6×23H7×26H10×6H11 GB/T1144-2001外花键6×23f7×26a11×6d10 GB/T1144-2001注:1.N-齿数;D-大径;B-键宽或键槽宽。