第四章 键和花键联接
§4-1 键联接
轴毂联接：轴与轮状零件的轮毂的联接。
作用：实现轴与轮毂之间的周向固定以传递扭矩，有的还能实现轴向固定或轴向导向移动。
一．键联接分类和构造
键是标准件，属可拆联接。实现轴—轮毂轴向联接和周向联接，传递运动和动力。设计时，根据轴的结构和传力大小→确定轴径d→选择键的尺寸(b*h,L)、键数等。
根据受力状态，键联接分为松键联接和紧键联接。
1．松键联接
1）平键联接
平键联接分为普通平键联接、薄型平键联接、导向平键联接和滑键联接。普通平键联接和薄型平键联接属于静联接，导向平键联接和滑键联接属于动联接。
（1） 普通平键联接特点：结构简单、装拆方便、对中性好，应用广泛。但不能承受轴向力，对轴上零件不能起轴向固定作用。
普通平键两侧面是工作面，工作时，靠键与键槽侧面的挤压传递扭矩。键的上表面与轮毂上键槽底面间留有间隙。
(a)普通平键按构造可分为圆头平键（A型）、方头平键（B型）、半圆头平键（C型）。
A型平键轴上键槽用指状铣刀加工，键在键槽中固定良好，但键的头部侧面与轮毂键槽不接触，所以圆头部分不能充分利用，且轴上键槽端部应力集中较大。
B型平键轴上键槽用盘型铣刀加工，轴上键槽端部应力集中小，键长充分利用。但对大尺寸键，宜用紧定螺钉固定在轴上键槽中以防松动。
C型键用于轴端与轮状零件的联接。
平键联接对中性好，适用于高速、要求传动精度高的场合。
（b）选择：由轴径d---b*h
键长略小于轮毂长L’=（1.5~2）d，L应符合标准中规定的长度系列。
（c）强度计算
受力：键侧面受挤压，a-a截面受剪切。
失效：键和轴与轮毂上的键槽三者中最弱的工作面压溃。所以对采用常见材料组合和按标准选取的平键联接，只按工作面上的挤压应力进行条件性强度计算。
计算时，假定载荷沿键的两侧工作面均匀分布，将挤压力看成均匀力，集中力N的作用位置近似于d/2。
强度条件为
)(10*2..23MPadklTlkdTpp
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
(mm)
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t1
b 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 2
3
4 2
3
4 0.16~0.25 6~20
6~36
8~45 0.003
0.007
0.013 1.2
1.8
2.5 +0.1
0 1
1.4
1.8 +0.10
公称尺寸同键 0.08 0.16
>12~17
>17~22
>22~30 5
6
8 5
6
7 0.25-0.4 14~56
14~70
18~90 0.02
0.028
0.044 3.0
3.5
4.0 2.3
2.8
3.3 +0.1
0 0.16 0.25
+0.2
0 +0.2
0 >30~38
>38~44
>44~50
>50~58
>58~65 10
12
14
16
18 8
8
9
10
11 0.4-0.6 22~100
28~140
36~160
45~180
50~200 0.063
0.075
0.099
0.126
0.155 5.0
5.0
5.5
6.0
7.0 3.3
3.3
3.8
4.3
4.4 0.25 0.4 >65~75
>75~85
>85~95
1
第四章 键和花键联接
4-1.普通平键联接与楔键联接相比，最重要的优点是__________。
A．键槽加工方便 B．对中性好
C．应力集中小 D．可承受轴向力
4-2.半圆键联接的主要优点是__________。
A．对轴的削弱较轻 B．键槽的应力集中小
C．键槽加工方便 D．传递的载荷大
4-3．平键联接的工作面是键的__________。
A．两个侧面 B．上下两面
C．两个端面 D．侧面和上下面
4-4.一般普通平键联接的主要失效形式是__________。
A．剪断 B．磨损
C．胶合 D．压溃
4-5．一般导向键联接的主要失效形式是__________。
A．剪断 B．磨损
C．胶合 D．压溃
4-6．楔键联接的工作面是键的__________。
A．两个侧面 B．上下两面
C．两个端面 D．侧面和上下面
4-7．设计普通平键联接时，根据__________来选择键的长度尺寸。
A．传递的转矩 B．传递的功率
C．轴的直径 D．轮毂长度
4-8．设计普通平键联接时，根据__________来选择键的截面尺寸_
A．传递的力矩 B．传递的功率
C．轴的直径 D．轮毂长度
4-9．用圆盘铣刀加工轴上键槽的优点是__________。
A．装配方便 B．对中性好
C．应力集中小 D．键的轴向固定好
4-10．当采用一个平键不能满足强度要求时，可采用两个错开__________布置。
2 A．90° B．120°
C．150° D．180°
4-11．当轴双向工作时，必须采用两组切向键联接，并错开__________布置。
A．90° B．120°
1 第6章 键、花键的公差及测量
学习目标：通过本章的学习能掌握普通平键和花键的几何参数及其公差配合，重点掌握平键联接公差配合的选用，会正确标注图样上平键联接的公差及表面粗糙度。
6．1 概 述
键和花键都是机械传动中的标准件，广泛应用于轴与齿轮、链轮、皮带轮或联轴器等可拆卸传动件之间的连接，以传递扭矩、运动兼作导向。例如变速箱中变速齿轮与轴之间通过平键联接，如图6-1（a）所示，通过花键孔与花键轴的联接如图6-1（b）所示。
（a） 平键联接 (b) 花键联接
图6-1 键联接示意图
6．1．1 单键联接
单键按其结构形状不同分为四种：平键、半圆键、楔键、切向键。如图6-2所示。
（a） 平键 （b）半圆键 （c）钩头锲键
图 6-2 单键
四种单键连接中，以普通平键和半圆键应用最为广泛。平键又分为分为普通平键和导向平键，如图6-3所示，普通平键一般用于固定联接，导向平键用于可移动的联接。普通平键对中性好，制造、装配均较方便；如图6-4所示，半圆平键用于传递较小转矩的轻载联接，常用于圆锥配合。
2
（a）普通平键 （b）导向平键
图6-3 平键联接
图6-4 半圆键联接
如图6-5所示，普通平键根据其两端形状又有A型（两端圆）、B型（两端平）、C型（一端圆、一端平）之分。
(a) 普通A型平键 (b) 普通B型平键 (c) 普通C型平键
图6-5 普通平键
6．1．2 花键联接
当需要传递较大扭矩时,单键联接已不能满足要求,因而单键联接发展为花键联接。与单 3 键联接相比较具有许多优点，定心精度高、导向性好、承载能力强。花键联接可固定联接也可滑动联接，在机床、汽车等机械行业中得到广泛运用。
