键花键无键连接和销连接
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键、花键、无键连接和销连接
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。
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。
第六章键、花键、无键连接和销连接
T
p
键的挤压强度不够。
O
24
3.改用双键联接
考虑到挤压强度相差较大，改用双键，相隔180°布置。双 键的工作长度l＝1.5×70mm＝105mm。
?
p
?
2T ? 103 kld
?
2 ? 2200 ? 103 6 ? 105 ? 70
? 99.8MPa
25
§6—2 花键联接
花键联接是由周向均布多个键齿的轴与带有相应键齿 槽轮毂孔配合而成的可拆联接。
27
二．花键联接的类型及其选择
按键齿形状可分为：矩形花键和渐开线花键 矩形花键——键齿两侧面为平面，形状简单，加工方便，可用磨削方法获 得较高精度，常用于机床、汽车、拖拉机等机械中。
渐开线花键——渐开线花键的齿廓为渐开线，可用切制齿轮的加工方法来加工，
工艺性较好。花键齿根较厚，强度高，寿命长。但加工内花键孔的制造成本较高， 常用于载荷较大，定心精度要求高，尺寸较大的联接。
缺点：键槽较深，对轴的强度削弱较大。
主要用于载荷较轻的静联接，尤其适用于锥形轴与轮毂的联接。
5
普通楔键
楔键联接
N
fN
工作面
T
1∶100
钩头楔键
fN N
工作原理——键的上下两面为工作面，其上表面和轮毂槽底均有 1：100的斜
度。装配时，将键沿轴向打入轴和轮槽内，工作表面上产生很大的正压力， 工作时，依靠工作面上正压力产生摩擦力传递转矩 T.
l B型键：
l C型键：
l=L l = L－b/2
k —— 键与轮毂接触高度，mm，k ≈ h/2 。
17
表6-2 键联接的许用挤压应力和许用压强 MPa
载荷性质
第六章-键-花键-无键连接和销连接教学内容
56~220 7.5
63~250 9.0
续表6-1 键槽
t1 半径r
1 1.4 0.08~0.16 1.8 2.3
2.8 0.16~0.25 3.3 3.3 3.3 3.8 0.25~0.4 4.3 4.4
4.9 0.4~0.6
5.4
三.键连接的强度计算
1.平键连接的强度计算
失效形式：1）键与键槽的弱者被压溃（静连接） 2）键与键槽工作面的磨损（动连接）
1. 类型的选择：据连接的结构、使用特性、工作条件来选择。选
择时应考虑的因素有：
1）需传递扭矩的大小；
2）是否有相对运动,滑动距离的长短；
3）连接中对心性的要求；
4）是否有轴向定位； 5）键在轴上的位置（中、端）等。
由轮毂的长度定：等于或 者略小于轮毂的长度
所选长度应符合国标中规
Hale Waihona Puke 定的长度系列。2. 尺寸的选择： 主要尺寸 bh与长度L
120o ~130o
d
材料（σB≥ 600MPa ）：45钢、20钢、Q235钢
键连接的设计：
已知：减速器中直齿圆柱齿轮只能装在轴的两个支撑点间， 齿轮和轴的材料都选择锻钢，用键构成静连接。齿轮的精度为7级， 装齿轮处的轴颈d=70mm，齿轮轮毂宽度为100mm，需传递的转矩 T=2200N.m载荷有轻微冲击。试设计此键连接。
一.键连接的功用和类型
功用 1)实现轴和轴上零件之间的周向固定；
2)传递扭矩； 3)有些键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。
键连接的类型、工作原理及特点
❖普通平键
❖平键 ❖薄型平键
实现静连接
❖导 向 键：用于轴向移动位移不大的情况 实现动连接
63~250 9.0
续表6-1 键槽
t1 半径r
1 1.4 0.08~0.16 1.8 2.3
2.8 0.16~0.25 3.3 3.3 3.3 3.8 0.25~0.4 4.3 4.4
4.9 0.4~0.6
5.4
三.键连接的强度计算
1.平键连接的强度计算
失效形式：1）键与键槽的弱者被压溃（静连接） 2）键与键槽工作面的磨损（动连接）
1. 类型的选择：据连接的结构、使用特性、工作条件来选择。选
择时应考虑的因素有：
1）需传递扭矩的大小；
2）是否有相对运动,滑动距离的长短；
3）连接中对心性的要求；
4）是否有轴向定位； 5）键在轴上的位置（中、端）等。
由轮毂的长度定：等于或 者略小于轮毂的长度
所选长度应符合国标中规
Hale Waihona Puke 定的长度系列。2. 尺寸的选择： 主要尺寸 bh与长度L
120o ~130o
d
材料（σB≥ 600MPa ）：45钢、20钢、Q235钢
键连接的设计：
已知：减速器中直齿圆柱齿轮只能装在轴的两个支撑点间， 齿轮和轴的材料都选择锻钢，用键构成静连接。齿轮的精度为7级， 装齿轮处的轴颈d=70mm，齿轮轮毂宽度为100mm，需传递的转矩 T=2200N.m载荷有轻微冲击。试设计此键连接。
一.键连接的功用和类型
功用 1)实现轴和轴上零件之间的周向固定；
2)传递扭矩； 3)有些键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。
键连接的类型、工作原理及特点
❖普通平键
❖平键 ❖薄型平键
实现静连接
❖导 向 键：用于轴向移动位移不大的情况 实现动连接
键花键无键连接和销连接
2018年10月4日 第六章键-花键-无键连接和销连接
机 械 设 计
上 邓 召 义
12
综述
在进行强度校核计算后，如果强度不够，可采用 双键连接。这时一方面应考虑键的合理布置:
机 械 设 计
上 邓 召 义
2018年10月4日
第六章键-花键-无键连接和销连接
5
滑键：当零件需滑移的距离较大时，因所需导向 平键的长度过大，制造困难，故宜采用滑键。 特点：滑键固定在轮毂上，轴上零件带键在轴 上的键槽(较长)中作轴向移动。 应用：用于轴上零件轴向移动量较大的场合。
机 械 设 计
2018年10月4日 第六章键-花键-无键连接和销连接
上 邓 召 义
2
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
2018年10月4日
第六章键-花键-无键连接和销连接
3
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； B型平键的轴槽用盘铣刀加工，轴的应力集中 较小 C型常用于轴端与毂类零件连接
普通平键连接：采用常见的材料组合和按标准
选取尺寸的，其主要失效是工作面被压溃，而一 般不会出现键的剪断。因此，通常只按工作面上 的挤压应力进行强度校核计算。
机 械 设 计
导向键连接和滑键连接：其主要失效形式是
工作面的过度磨损。因此，通常按工作面上的压 力进行条件性的强度校核计算
上 邓 召 义
2018年10月4日
上 邓 召 义
2018年10月4日
第六章键-花键-无键连接和销连接
机 械 设 计
上 邓 召 义
12
综述
在进行强度校核计算后，如果强度不够，可采用 双键连接。这时一方面应考虑键的合理布置:
机 械 设 计
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2018年10月4日
第六章键-花键-无键连接和销连接
5
滑键：当零件需滑移的距离较大时，因所需导向 平键的长度过大，制造困难，故宜采用滑键。 特点：滑键固定在轮毂上，轴上零件带键在轴 上的键槽(较长)中作轴向移动。 应用：用于轴上零件轴向移动量较大的场合。
机 械 设 计
2018年10月4日 第六章键-花键-无键连接和销连接
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2
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
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3
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； B型平键的轴槽用盘铣刀加工，轴的应力集中 较小 C型常用于轴端与毂类零件连接
普通平键连接：采用常见的材料组合和按标准
选取尺寸的，其主要失效是工作面被压溃，而一 般不会出现键的剪断。因此，通常只按工作面上 的挤压应力进行强度校核计算。
机 械 设 计
导向键连接和滑键连接：其主要失效形式是
工作面的过度磨损。因此，通常按工作面上的压 力进行条件性的强度校核计算
上 邓 召 义
2018年10月4日
上 邓 召 义
2018年10月4日
第六章键-花键-无键连接和销连接
键花键无键联接销联接
15
2. 键连接强度计算
(1) 平键联接旳强度计算
一般平键联接旳主要失效形式是 工作面被压溃，一般只按工作面 (键、轴、毂中旳弱者)上旳挤压 应力进行强度校核。
假定载荷在键旳工作面上均匀分 布，则一般平键连接旳强度条件 为：
p
F A
2T d
kl
103
2T 103 kld
[ ]p
16
对于导向平键联接和滑键连接，主要失效形式是工作面旳过分 磨损，因而一般按工作面上旳压力进行条件性旳强度校核计算：
≤[σp ]
MPa
18
注意：
❖ 键旳材料采用抗拉强度不不大于 600MPa 旳钢，一般为45 号钢；
❖ 强度校核不满足时，可采用双键，且强度校核中只按1.5个 键计算(两键载荷分配不均）；
❖ 两平键应沿周向相隔180布置，两半圆键应布置在轴旳同 一条母线上，两楔键应在周向相隔90 ~120 ；
❖ 允许随轮毂加长而合适增长键长，以提升单键承载能力， 但传递转矩时键上载荷沿键长分布不均，故一般采用旳键 长不宜超出 (1.6~1.8)d。
13
切向键旳特点
❖ 用一种切向键只能单向传动，双向传动时必须使用两个切 向键；
❖ 切向键旳承载能力很大，适于传递大旳转矩； ❖ 切向键键槽对轴旳减弱较大，常用于直径不小于 100mm
旳重型机械旳轴上。考虑到受力均衡，两个键槽一般相隔 120°-130o； ❖ 切向键能引起轴上零件与轴旳配合偏心，只能用于轴上零 件对中精度要求不高旳场合。
类 型
潘存云教授研制
按形状分
联接销：用来实现两零件之间旳联 接，可用来传递不大旳载荷。其类 型可根据工作要求选定，其尺寸可 根据联接旳构造特点按经验或规范 拟定。必要时再按剪切和挤压强度 条件进行校核计算。
2. 键连接强度计算
(1) 平键联接旳强度计算
一般平键联接旳主要失效形式是 工作面被压溃，一般只按工作面 (键、轴、毂中旳弱者)上旳挤压 应力进行强度校核。
假定载荷在键旳工作面上均匀分 布，则一般平键连接旳强度条件 为：
p
F A
2T d
kl
103
2T 103 kld
[ ]p
16
对于导向平键联接和滑键连接，主要失效形式是工作面旳过分 磨损，因而一般按工作面上旳压力进行条件性旳强度校核计算：
≤[σp ]
MPa
18
注意：
❖ 键旳材料采用抗拉强度不不大于 600MPa 旳钢，一般为45 号钢；
❖ 强度校核不满足时，可采用双键，且强度校核中只按1.5个 键计算(两键载荷分配不均）；
❖ 两平键应沿周向相隔180布置，两半圆键应布置在轴旳同 一条母线上，两楔键应在周向相隔90 ~120 ；
❖ 允许随轮毂加长而合适增长键长，以提升单键承载能力， 但传递转矩时键上载荷沿键长分布不均，故一般采用旳键 长不宜超出 (1.6~1.8)d。
13
切向键旳特点
❖ 用一种切向键只能单向传动，双向传动时必须使用两个切 向键；
❖ 切向键旳承载能力很大，适于传递大旳转矩； ❖ 切向键键槽对轴旳减弱较大，常用于直径不小于 100mm
旳重型机械旳轴上。考虑到受力均衡，两个键槽一般相隔 120°-130o； ❖ 切向键能引起轴上零件与轴旳配合偏心，只能用于轴上零 件对中精度要求不高旳场合。
类 型
潘存云教授研制
按形状分
联接销：用来实现两零件之间旳联 接，可用来传递不大旳载荷。其类 型可根据工作要求选定，其尺寸可 根据联接旳构造特点按经验或规范 拟定。必要时再按剪切和挤压强度 条件进行校核计算。
键花键无键联接销连接课件
圆柱销连接
总结词
圆柱销连接是一种常见的销连接方式，其结构简单、易于安装和拆卸。
详细描述
圆柱销连接通常由圆柱形的销和孔组成，通过将销插入孔中实现连接。这种连 接方式适用于轻载、低速和间歇性工作的场合，如家具连接是一种具有自锁功能的销连接方式，其结构紧凑、能承受较大的载荷 。
耐磨性
对于需要频繁使用的联接销，应选择耐磨性 较好的材料，以提高使用寿命。
耐腐蚀性
在可能接触腐蚀性介质的环境中，应选择耐 腐蚀性强的材料。
成本与可加工性
在满足性能要求的前提下，应尽量选择成本 较低且易于加工的材料。
尺寸确定
根据使用需求确定尺寸
根据具体的使用场景和需求，如传递 扭矩的大小、联接销的长度等，来确 定联接销的尺寸。
增材制造
利用增材制造技术，如3D 打印，实现复杂结构的高 精度制造，降低生产成本 。
智能材料
研究和发展智能材料，提 高产品的自适应性和耐用 性，满足更广泛的应用需 求。
应用拓展
航空航天
医疗器械
在航空航天领域，键花键无键联接销 连接技术将应用于更高级别的零部件 和结构中，提高安全性和可靠性。
在医疗器械领域，该技术将应用于人 工关节、牙科植入物等高精度医疗设 备中，提高人体适应性和使用寿命。
汽车工业
在汽车工业中，该技术将应用于发动 机、变速器和底盘等关键部件，提高 性能和降低重量。
市场前景
全球市场需求
随着工业4.0和智能制造的推进，全球市场对键花键无键联接销连 接技术的需求将持续增长。
竞争格局
市场竞争将逐渐加剧，技术领先的企业将获得更多的市场份额和利 润空间。
政策支持
政府将加大对技术创新和高端装备制造业的支持力度，推动键花键 无键联接销连接技术的快速发展和应用。
键花键无键连接和销连接培训讲义课件
常用的二维CAD设计软件，可 用于绘制连接结构图。
SolidWorks
常用的三维CAD设计软件，可 用于建立连接结构的实体模型 。
ANSYS
有限元分析软件，可用于对连 接结构进行仿真和分析。
MATLAB
数值计算软件，可用于对连接 结构进行优化设计和计算。
04
键花键无键连接和销连接 的安装与维护
安装步骤
维护方法
定期检查
定期检查连接的紧固情况，确保没有松动或 泄漏。
润滑
根据需要添加润滑剂，以减少摩擦和磨损。
清洁
定期清洁连接部分，去除灰尘和杂物，保持 清洁状态。
更换磨损件
如果发现有明显的磨损或损坏，应及时更换 相关零件。
见问题及解决方案
连接松动
泄漏
定期检查并紧固连接部分，如果需要，可 以更换紧固件。
应用场景
键花键无键连接
适用于需要承受较大扭矩和冲击的场合，如汽车变速箱、船舶推进器等。
销连接
适用于需要精确控制转动角度和速度的场合，如精密机床、仪器仪表等。
02
键花键无键连接和销连接 的类型与选择
键花键无键连接的类型
01
02
03
平键连接
利用平键将轴与轴上的零 件进行周向固定，传递扭 矩。
斜键连接
实践操作：模拟安装与维护流程
总结词
注意事项、安全第一
详细描述
在实践操作过程中，学员需注意遵守安全规程，确保自身和 他人的安全。同时，要认真观察、思考和总结操作过程中的 问题，不断提高自己的技能水平和实践能力。
THANKS
感谢观看
案例二：某工厂的销连接应用实例
总结词
广泛应用、易于维护
详细描述
SolidWorks
常用的三维CAD设计软件，可 用于建立连接结构的实体模型 。
ANSYS
有限元分析软件，可用于对连 接结构进行仿真和分析。
MATLAB
数值计算软件，可用于对连接 结构进行优化设计和计算。
04
键花键无键连接和销连接 的安装与维护
安装步骤
维护方法
定期检查
定期检查连接的紧固情况，确保没有松动或 泄漏。
润滑
根据需要添加润滑剂，以减少摩擦和磨损。
清洁
定期清洁连接部分，去除灰尘和杂物，保持 清洁状态。
更换磨损件
如果发现有明显的磨损或损坏，应及时更换 相关零件。
见问题及解决方案
连接松动
泄漏
定期检查并紧固连接部分，如果需要，可 以更换紧固件。
应用场景
键花键无键连接
适用于需要承受较大扭矩和冲击的场合，如汽车变速箱、船舶推进器等。
销连接
适用于需要精确控制转动角度和速度的场合，如精密机床、仪器仪表等。
02
键花键无键连接和销连接 的类型与选择
键花键无键连接的类型
01
02
03
平键连接
利用平键将轴与轴上的零 件进行周向固定，传递扭 矩。
斜键连接
实践操作：模拟安装与维护流程
总结词
注意事项、安全第一
详细描述
在实践操作过程中，学员需注意遵守安全规程，确保自身和 他人的安全。同时，要认真观察、思考和总结操作过程中的 问题，不断提高自己的技能水平和实践能力。
THANKS
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案例二：某工厂的销连接应用实例
总结词
广泛应用、易于维护
详细描述
轴毂连接(键花键无键联接销联接)
导向平键 结构特点：长度较长，需用螺钉固定。 为便于装拆，制有起键螺孔。
零件可以在轴上移动，构成动联接。
滑移距离较大时，平键过长，制造困难，故可采用滑键。
固定螺钉
起键螺孔
双勾头滑键 结构特点：两端有勾头，键固定在轮毂上，键短，槽长。
单圆勾头滑键 结构特点：单圆勾头，嵌入轮毂中。
t
A型
h b L
高度较小，承载能力较低，多用于载荷较轻，直径较小的静联 接。特别适用于薄壁零件的联接。
二、花键联接强度计算 失效形式：工作面被压溃（静联接）； 工作面过渡磨损（动联接） 一般只验算挤压强度和耐磨性。 设各齿压力的合力作用在平均半径rm处，取不均匀系 数ψ =0.7~0.8，则花键联接所能传递的扭矩为： 静联接： T =ψzhlrm[σp ] 动联接： T =ψzhl rm[p ] rm=(D+d)/4 l为接触长度； h为齿面工作高度； h =(D – d)/2 –2C C为齿顶倒圆半径；
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。
配合部 分形状
柱体 锥体
----只能传递扭矩 ----能同时传递扭矩和轴向力，用于不 允许有间隙和要求高可靠性的场合。
型面联接的特点： 1)装拆方便，对中性好；
安装时用 力打入 工作面
类型：普通楔键、钩头楔键。
钩头是用来拆卸用的
拆卸空间
在重型机械中常采用切向键----一对楔键组成。
窄面 工作面
d 斜度1：100
装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生 的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩时，需要 两对切向键分布成120~130 ˚ 。
第六章 键、花键、无键、连接和销连接
3.安全销：直径由机器过载剪断条件确定。
4）滑键
用于滑移距离较长
2.半圆键连接
工作面：键的两侧面 工作原理：靠键与键槽的互压传递转矩。 特点及应用：工艺性较好，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。
工作面
3.楔键
工作面：键的上下表面 工作原理：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。 特点及应用：连接可靠，但对中精度差。适用于定心精度 要求不高，低转速的场合。
第六章 键、花键、无键
连接和销连接
基本要求:
1) 掌握键连接的主要类型及应用特点、键的类型和尺寸的 选择方法，并能对平键连接进行强度校核计算。 2) 掌握花键连接的类型、特点、工作原理。
重点：
平键连接的类型、特点、类型选择、尺寸确定、失效形式
和强度校核计算。
难点：
平键连接的类型选择、尺寸确定、失效形式和强度校核计 算。
1： 100
工作面
方头楔键
钩头楔键
圆头楔键
4.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。
工作面
工作面：相互平行的两个窄面 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 特点及应用： 对轴的强度削弱较大。一般用于轴径大于100mm的轴 上 。
二. 键的选择
1. 类型的选择：据连接的结构、使用特性、工作条件来选择。选 择时应考虑的因素有：
1）需传递扭矩的大小； 2）是否有相对运动； 3）滑动距离的长短； 4）连接对中性的要求； 5）是否有轴向定位； 6）键在轴上的位置（中、端）等。 2. 尺寸的选择：
键、花键、无键连接和销连接
静连接 工作面被压溃或键被剪断。 常见的材料组合和按标准选取尺寸的普通平键连接。
主要失效形式是工作面被压溃。 导向平键、滑键组成的动连接
主要失效形式是工作面的磨损。
工作面被压溃
键被剪断
③、强度计算：
假定挤压应力在键长上和高度上均匀分布。
则：
普通平键连接(静连接) 按工作面上挤压应力校核。
aa
P
F A
当强度不够时，可用两个键来进行连接； 键的长度不易过长，一般应<(1.6～1.8)d； 用双键时，平键最好轴向相隔180°； 两个半圆键布置在轴的同一条母线上； 两个楔键应布置在沿轴线相隔90°～120°； 考虑两键载荷分配不均，强度校核只按1.5个键算。
§6-2 花键连接
花键连接由具有多个键齿的轴和有相应凹槽的毂孔组 成。适用于载荷较大，定心精度要求较高的静连接和动连接。
(圆头)A型
(平头)B型
②、钩头楔键：
(单圆头)C型
楔键连接特征：
钩 头 楔 键 连 接
斜度1：100
普通楔键
钩头楔键
楔键的上表面及轮毂键槽底面各有 1：100的斜度。。 键的上、下两面为工作面，键与键 槽的两侧面不接触； 靠键与键槽之间及轴与轮毂之间的 摩擦力来传递转矩。
(圆头)A型
(平头)B型
aa
P 、p —键、轴、轮毂中最弱材料许用挤压应力、许用压力。
若一个平键不能满足轴所传递转矩要求： 可在轴与轮毂连接处180°的方向上，再布置一个平键(两个 键对称分布,这样布置对轴上零件的键槽没有方向要求)。
考虑载荷分布不均，强度计算按1.5个键计算。
（2）、半圆键的强度计算：
b
①、受力分析： 同平键连接。
2T 103
主要失效形式是工作面被压溃。 导向平键、滑键组成的动连接
主要失效形式是工作面的磨损。
工作面被压溃
键被剪断
③、强度计算：
假定挤压应力在键长上和高度上均匀分布。
则：
普通平键连接(静连接) 按工作面上挤压应力校核。
aa
P
F A
当强度不够时，可用两个键来进行连接； 键的长度不易过长，一般应<(1.6～1.8)d； 用双键时，平键最好轴向相隔180°； 两个半圆键布置在轴的同一条母线上； 两个楔键应布置在沿轴线相隔90°～120°； 考虑两键载荷分配不均，强度校核只按1.5个键算。
§6-2 花键连接
花键连接由具有多个键齿的轴和有相应凹槽的毂孔组 成。适用于载荷较大，定心精度要求较高的静连接和动连接。
(圆头)A型
(平头)B型
②、钩头楔键：
(单圆头)C型
楔键连接特征：
钩 头 楔 键 连 接
斜度1：100
普通楔键
钩头楔键
楔键的上表面及轮毂键槽底面各有 1：100的斜度。。 键的上、下两面为工作面，键与键 槽的两侧面不接触； 靠键与键槽之间及轴与轮毂之间的 摩擦力来传递转矩。
(圆头)A型
(平头)B型
aa
P 、p —键、轴、轮毂中最弱材料许用挤压应力、许用压力。
若一个平键不能满足轴所传递转矩要求： 可在轴与轮毂连接处180°的方向上，再布置一个平键(两个 键对称分布,这样布置对轴上零件的键槽没有方向要求)。
考虑载荷分布不均，强度计算按1.5个键计算。
（2）、半圆键的强度计算：
b
①、受力分析： 同平键连接。
2T 103
第六章 键 花键 无键和销连接
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
详细说明
销的材料为35、45钢（开口销为低碳钢）。
式中：
k ≈ h/2
； l：为键的接触长度。
键连接6
键 联 接
l = L −b
圆头平键： 平头平键：
l=L b 单圆头平键： l = L − 2
[σp]、[p]：为许用挤压应力和许用压力。
（见表6－2） 注：当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180º布置。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。
强度不够措施：1）双键，180°布置（按1.5个键计 算），三键120°布置 2）增大轴径d↑ 3) 增长L↑，但轮毂长↑受力不利 4）改用花键 一般L=（1.6~1.8）d≤2d↑
例题
花键连接1
§6-2 花键连接
一、花键连接的特点 花键连接由具有纵向键齿的外花键（花键轴）和内花键（花键 孔）组成。键齿侧面是工作面。可用于静连接，也可用于动连接。
特点：承载能力高，对中性和导向性好，对轴的削弱小。 但结构复杂，成本较高。 一般用于定心精度要求高、载荷较大的场合。
花键连接 矩形花键： 渐开线花键
花键连接，可通过磨削获得高精度。 分为：轻、中两个系列。 有：大径、小径和齿宽三种定心方式。 国家标准采用小径定心（定心精度高）。 渐开线花键：强度高，承载能力大，寿命长； 工艺性好，加工精度高； 齿形定心，有自动定心作用。
键连接2
键 联 接
用于静连接，应用极为广泛。 普通平键： 分为A型、B型、C型。
平键
导向平键 滑键
（见图6－2）
（见图6－1）
导向平键固定在轴上的键槽中，用于移动量不大的场合。 滑键固定在轮毂上，与轮毂一起在轴上的键槽中移动，用于移 动量较大的场合。 2．半圆键连接 ． 键呈半圆形，其侧面为工作面，键能在轴 上的键槽中摆动，以适应轮毂上键槽的斜度。 特点：安装方便。但对轴的削弱较大。 常用于锥形轴端与轮毂的连接。
第6章 键花键无键联接销连接
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01.
02.
03.
04.
05.
06.
定义：键花键无键联接销连接是一种机 械连接方式，通过在销轴上设置键花， 使销轴与销孔之间形成紧密的连接。
应用：广泛应用于各种机械设备、汽车、 航空航天等领域。
作用：键花键无键联接销连接可以提高 连接的可靠性和稳定性，防止销轴在销 孔中松动或脱落，保证机械设备的正常 工作。
确保键花键无键联接销连接的尺寸和规格符合设计要求 注意键花键无键联接销连接的安装位置和方向，避免错误安装 检查键花键无键联接销连接的紧固程度，确保连接牢固可靠 定期检查键花键无键联接销连接的磨损情况，及时更换磨损严重的部件
定期检查：检查键花键无键联接销连接的紧固情况，确保连接牢固 清洁保养：定期清洁键花键无键联接销连接，保持清洁，防止锈蚀 润滑保养：定期润滑键花键无键联接销连接，保持润滑，防止磨损 更换保养：定期更换磨损严重的键花键无键联接销连接，确保连接安全可靠
市场需求：随着工业自动化和智能化的发 展，键花键无键联接销连接的市场需求将 不断增加。
技术进步：随着科技的不断进步，键花键 无键联接销连接的技术水平将不断提高， 满足更多应用场景的需求。
应用领域：键花键无键联接销连接的应用 领域将不断扩大，包括汽车、航空航天、 医疗等领域。
市场竞争：随着市场竞争的加剧，键花 键无键联接销连接的生产企业需要不断 提高产品质量和降低成本，以保持竞争 优势。
优点：结构简单、安装方便、成本低廉、 易于维护。
适用于各种机械设备、汽车、航空、 航天等领域
适用于需要快速拆卸和安装的场合
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适用于需要高强度、高可靠性连接 的场合
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01.
02.
03.
04.
05.
06.
定义：键花键无键联接销连接是一种机 械连接方式，通过在销轴上设置键花， 使销轴与销孔之间形成紧密的连接。
应用：广泛应用于各种机械设备、汽车、 航空航天等领域。
作用：键花键无键联接销连接可以提高 连接的可靠性和稳定性，防止销轴在销 孔中松动或脱落，保证机械设备的正常 工作。
确保键花键无键联接销连接的尺寸和规格符合设计要求 注意键花键无键联接销连接的安装位置和方向，避免错误安装 检查键花键无键联接销连接的紧固程度，确保连接牢固可靠 定期检查键花键无键联接销连接的磨损情况，及时更换磨损严重的部件
定期检查：检查键花键无键联接销连接的紧固情况，确保连接牢固 清洁保养：定期清洁键花键无键联接销连接，保持清洁，防止锈蚀 润滑保养：定期润滑键花键无键联接销连接，保持润滑，防止磨损 更换保养：定期更换磨损严重的键花键无键联接销连接，确保连接安全可靠
市场需求：随着工业自动化和智能化的发 展，键花键无键联接销连接的市场需求将 不断增加。
技术进步：随着科技的不断进步，键花键 无键联接销连接的技术水平将不断提高， 满足更多应用场景的需求。
应用领域：键花键无键联接销连接的应用 领域将不断扩大，包括汽车、航空航天、 医疗等领域。
市场竞争：随着市场竞争的加剧，键花 键无键联接销连接的生产企业需要不断 提高产品质量和降低成本，以保持竞争 优势。
优点：结构简单、安装方便、成本低廉、 易于维护。
适用于各种机械设备、汽车、航空、 航天等领域
适用于需要快速拆卸和安装的场合
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适用于需要高强度、高可靠性连接 的场合
机械设计-第六章 键、花键、无键连接和销连接
第六章 键、花键、无键连接和销连接
本章讲述实现轴与轮毂之间的周向固定并传递转矩方 法，也称为轴毂联接。常用零件有键、花键、销和紧定螺 钉等
§6-1 键连接
一、键连接的功能、分类、结构形式及应用 定义：把轴和轴上零件的轮毂联接起来的标准零件。 作用：传递转矩，实现轴上零件的周向固定，有时
可实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。 类型：按键的结构形式可分为平键、半圆键、楔键、
一、花键连接的类型、特点和应用 优点：①齿多，且每个齿受力均匀，承载能力强；
②键槽浅，齿根处应力集中小，对轴、毂的强度削弱小； ③导向性好，可适应轴上零件的滑移；④对中性好；
缺点：加工复杂，成本较高。 应用：传递载荷大，对中性要求较高的动、静联接。 分类：矩形花键和渐开线花键 1、矩形花键 轻系列：用于静联接或轻载联接 中系列：用于中等载荷的联接。 定心方式：小径定心（外花键和内花键的小径为配 合面，大径处有间隙），定心精度高，稳定性好。
挤压强度校核：
可见联接的挤压强度不够。采用双键，相隔180°布置。
双键的工作长度：l=1.5×70=105mm，则
③ 结果键的标记为：键20×90GB/T1096-1979 （一般A型键可不标出“A”，对于B型或C型键， 须将“键”标为“键 B”或“键C”）。
§6-2 花键连接
花键联接是平键联接在数目上的发展，由外花键 和内花键组成的联接，适用于动、静联接。
键的截面尺寸：根据d=70mm，查表6-1，b=20mm，
h=12mm。
键的长度：由轮毂宽度及键的长度系列，L=90mm。
② 校核键联接的强度 许用挤压应力：键、轴和轮毂的材料都是钢，查表6-2， 取 [σ]p=110MPa； 键的工作长度：l=L-b=90-20=70mm； 键与轮毂键槽的接触高度：k=0.5h=0.5×12=6mm；
本章讲述实现轴与轮毂之间的周向固定并传递转矩方 法，也称为轴毂联接。常用零件有键、花键、销和紧定螺 钉等
§6-1 键连接
一、键连接的功能、分类、结构形式及应用 定义：把轴和轴上零件的轮毂联接起来的标准零件。 作用：传递转矩，实现轴上零件的周向固定，有时
可实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。 类型：按键的结构形式可分为平键、半圆键、楔键、
一、花键连接的类型、特点和应用 优点：①齿多，且每个齿受力均匀，承载能力强；
②键槽浅，齿根处应力集中小，对轴、毂的强度削弱小； ③导向性好，可适应轴上零件的滑移；④对中性好；
缺点：加工复杂，成本较高。 应用：传递载荷大，对中性要求较高的动、静联接。 分类：矩形花键和渐开线花键 1、矩形花键 轻系列：用于静联接或轻载联接 中系列：用于中等载荷的联接。 定心方式：小径定心（外花键和内花键的小径为配 合面，大径处有间隙），定心精度高，稳定性好。
挤压强度校核：
可见联接的挤压强度不够。采用双键，相隔180°布置。
双键的工作长度：l=1.5×70=105mm，则
③ 结果键的标记为：键20×90GB/T1096-1979 （一般A型键可不标出“A”，对于B型或C型键， 须将“键”标为“键 B”或“键C”）。
§6-2 花键连接
花键联接是平键联接在数目上的发展，由外花键 和内花键组成的联接，适用于动、静联接。
键的截面尺寸：根据d=70mm，查表6-1，b=20mm，
h=12mm。
键的长度：由轮毂宽度及键的长度系列，L=90mm。
② 校核键联接的强度 许用挤压应力：键、轴和轮毂的材料都是钢，查表6-2， 取 [σ]p=110MPa； 键的工作长度：l=L-b=90-20=70mm； 键与轮毂键槽的接触高度：k=0.5h=0.5×12=6mm；
第6章键花键无键联接销连接ppt课件
潘存云教授研制
σp =
宁夏大学专用
2T kl d
≤[σp ]
b F y≈d/2
T
d
作者： 潘存云教授
若强度不足时，可采用双键连接。考虑到载荷分布 的不均匀性，校核强度时按1.5个键计算。 双键布置规则： 平键： 按180˚布置； 半圆键：同一条母线上； 楔键： 夹角成120˚ ~130˚
120˚ ~130˚
匀。
特点：制造工艺性好，精度高，齿根强度高，易于定
心。常用于传递大扭矩和大轴径的场合。α=45 ˚的花键
工作面高度较小，承载能力较低，多用于载荷较轻，直径较小
的静连接。特别适用于薄壁零件的连接。
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
二、花键连接强度计算
失效形式：工作面被压溃（静连接）； 工作面过度磨损（动连接）
m为额定载荷系数。
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
胀套连接的优点： 定心好、装拆方便，引起的应力集中较小，承载
能力较高，并且有安全保护作用。
缺点：由于轴与毂孔之间要安装胀套，有时应用受结 构尺寸的限制。
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
§6－4 销连接
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。
键的主要失效形式：压溃、磨损(动连接)、剪断。
(1)平键连接的强度
挤压应力：σp =
Ft S
T = (d/2)(h/2)l =
4T dhl
一般不会出现
≤[σp ]
F
F
d
潘存云教授研制
b h/2
d
潘存云教授研制
A型
b l=L-b
l L
B型 b l=L
宁夏大学专用
σp =
宁夏大学专用
2T kl d
≤[σp ]
b F y≈d/2
T
d
作者： 潘存云教授
若强度不足时，可采用双键连接。考虑到载荷分布 的不均匀性，校核强度时按1.5个键计算。 双键布置规则： 平键： 按180˚布置； 半圆键：同一条母线上； 楔键： 夹角成120˚ ~130˚
120˚ ~130˚
匀。
特点：制造工艺性好，精度高，齿根强度高，易于定
心。常用于传递大扭矩和大轴径的场合。α=45 ˚的花键
工作面高度较小，承载能力较低，多用于载荷较轻，直径较小
的静连接。特别适用于薄壁零件的连接。
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
二、花键连接强度计算
失效形式：工作面被压溃（静连接）； 工作面过度磨损（动连接）
m为额定载荷系数。
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
胀套连接的优点： 定心好、装拆方便，引起的应力集中较小，承载
能力较高，并且有安全保护作用。
缺点：由于轴与毂孔之间要安装胀套，有时应用受结 构尺寸的限制。
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
§6－4 销连接
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。
键的主要失效形式：压溃、磨损(动连接)、剪断。
(1)平键连接的强度
挤压应力：σp =
Ft S
T = (d/2)(h/2)l =
4T dhl
一般不会出现
≤[σp ]
F
F
d
潘存云教授研制
b h/2
d
潘存云教授研制
A型
b l=L-b
l L
B型 b l=L
宁夏大学专用
键花键无键联接和销联接
制造成本较低，但使用寿命短，维护成本较高。
05 选择键花键无键联接和销 联接的考虑因素
使用环境
工作温度
腐蚀性
根据使用环境温度选择合适的材料和 工艺，确保联接的稳定性和可靠性。
评估工作环境中是否存在腐蚀性气体 或液体，选择耐腐蚀的联接材料。
湿度
考虑湿度对联接的影响，选择适合潮 湿或干燥环境的材料和防锈措施。
• 在一定范围内，销联接能自动补偿位置误 差。
优点与缺点
01
缺点：
02
销钉和销孔的配合精度要求较高，否则会影 响联接的稳定性。
03
对于经常拆装的联接，磨损较快，需要定期 更换销钉或销孔。
04
在承受较大转矩时，销钉可能会剪切或弯曲 ，导致联接失效。
使用注意事项
在使用销联接时，应确保销 钉和销孔的配合精度，以避 免过大的松动或间隙。
轮、磁力联轴器等。
通过插入销钉实现两个 部件之间的固定和定位。
应用场景
汽车工业
用于发动机、变速器、传动系 统等关键部件的联接。
航空航天
用于飞机起落架、发动机、机 身等部位的联接。
工业机械
用于各种机械传动系统和支撑 部件的联接。
电子产品
用于微型机械、精密仪器、电 子设备等的联接。
02 键花键无键联接
键花键无键联接和销联接
目录
• 键花键无键联接和销联接概述 • 键花键无键联接 • 销联接 • 键花键无键联接和销联接的比较 • 选择键花键无键联接和销联接的考虑因素
01 键花键无键联接和销联接 概述
定义与特点
定义
键花键无键联接和销联接是一种 机械联接方式，通过键、花键、 无键联接和销等元件实现两个或 多个部件之间的联接。
05 选择键花键无键联接和销 联接的考虑因素
使用环境
工作温度
腐蚀性
根据使用环境温度选择合适的材料和 工艺，确保联接的稳定性和可靠性。
评估工作环境中是否存在腐蚀性气体 或液体，选择耐腐蚀的联接材料。
湿度
考虑湿度对联接的影响，选择适合潮 湿或干燥环境的材料和防锈措施。
• 在一定范围内，销联接能自动补偿位置误 差。
优点与缺点
01
缺点：
02
销钉和销孔的配合精度要求较高，否则会影 响联接的稳定性。
03
对于经常拆装的联接，磨损较快，需要定期 更换销钉或销孔。
04
在承受较大转矩时，销钉可能会剪切或弯曲 ，导致联接失效。
使用注意事项
在使用销联接时，应确保销 钉和销孔的配合精度，以避 免过大的松动或间隙。
轮、磁力联轴器等。
通过插入销钉实现两个 部件之间的固定和定位。
应用场景
汽车工业
用于发动机、变速器、传动系 统等关键部件的联接。
航空航天
用于飞机起落架、发动机、机 身等部位的联接。
工业机械
用于各种机械传动系统和支撑 部件的联接。
电子产品
用于微型机械、精密仪器、电 子设备等的联接。
02 键花键无键联接
键花键无键联接和销联接
目录
• 键花键无键联接和销联接概述 • 键花键无键联接 • 销联接 • 键花键无键联接和销联接的比较 • 选择键花键无键联接和销联接的考虑因素
01 键花键无键联接和销联接 概述
定义与特点
定义
键花键无键联接和销联接是一种 机械联接方式，通过键、花键、 无键联接和销等元件实现两个或 多个部件之间的联接。
键花键无键连接和销连接
键槽铣刀加工键槽，轴向固定
性好，但应力集中大
键圆头不能充分利用
A型
一、键连接的功能、分类、结构形式及应用
1、平键联接 (4)分类:
圆头(A型) 普通平键 平头(B型) 单圆头(C型) 薄型平键 导向平键 滑键
盘铣刀加工键槽，应力集中小
键全长可以充分利用 尺寸较大的键易松动2T 103 p p zlhd m
§6-3
无键连接
一、型面连接
1、定义：
是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联接，它是无键联接的一种型式。
2、特点：
装拆方便，对中性好
连接面上没有应力集中源，减少了应力集中 切削加工较复杂，不易保证配合精度，应用尚不广泛
二、涨紧连接
1、定义 指在毂孔与轴之间装入胀紧联接 套，在轴向力作用下，同时胀紧 轴与毂而构成的一种静联接。
二、涨紧连接
1、定义 指在毂孔与轴之间装入胀紧联接 套，在轴向力作用下，同时胀紧 轴与毂而构成的一种静联接。
Z1 型 胀 套
一个胀紧套 两个胀紧套
Z2型胀套中，与轴或毂孔贴合的套筒均有纵向间隙，以利于变 形和胀紧。拧紧联接螺钉，便可以将轴和毂胀紧。
120˚ ~130˚
d
一对楔键分别从轮毂两端打入 （5）应用： 用于载荷大，对中要求不严格的场合 直径大于100mm轴上，如大型带轮等
二、键的选择和键连接强度计算
1、键的选择
根据轴径→键的截面尺寸b、h查表选取 长度L参照轮毂长度从标准中选取
二、键的选择和键连接强度计算
2、键连接的强度计算 (1)平键连接的强度计算
2T 103 p [ p ] kld
k=0.5h
性好，但应力集中大
键圆头不能充分利用
A型
一、键连接的功能、分类、结构形式及应用
1、平键联接 (4)分类:
圆头(A型) 普通平键 平头(B型) 单圆头(C型) 薄型平键 导向平键 滑键
盘铣刀加工键槽，应力集中小
键全长可以充分利用 尺寸较大的键易松动2T 103 p p zlhd m
§6-3
无键连接
一、型面连接
1、定义：
是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联接，它是无键联接的一种型式。
2、特点：
装拆方便，对中性好
连接面上没有应力集中源，减少了应力集中 切削加工较复杂，不易保证配合精度，应用尚不广泛
二、涨紧连接
1、定义 指在毂孔与轴之间装入胀紧联接 套，在轴向力作用下，同时胀紧 轴与毂而构成的一种静联接。
二、涨紧连接
1、定义 指在毂孔与轴之间装入胀紧联接 套，在轴向力作用下，同时胀紧 轴与毂而构成的一种静联接。
Z1 型 胀 套
一个胀紧套 两个胀紧套
Z2型胀套中，与轴或毂孔贴合的套筒均有纵向间隙，以利于变 形和胀紧。拧紧联接螺钉，便可以将轴和毂胀紧。
120˚ ~130˚
d
一对楔键分别从轮毂两端打入 （5）应用： 用于载荷大，对中要求不严格的场合 直径大于100mm轴上，如大型带轮等
二、键的选择和键连接强度计算
1、键的选择
根据轴径→键的截面尺寸b、h查表选取 长度L参照轮毂长度从标准中选取
二、键的选择和键连接强度计算
2、键连接的强度计算 (1)平键连接的强度计算
2T 103 p [ p ] kld
k=0.5h
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失效：压溃、磨损 耐磨性计算
动连接： T ? kzhl?rm[ p]
h ? D ? d ? 2C 2
rm
?
D?d 4
z ? 齿数；
式中： h ? 齿面工作高度；
l?? 齿的接触长度；
[? p ] ? 花键联接的许用挤压应 力；
[ p]－花键联接的许用压强 。
C-齿顶倒圆半径
m-模数 d -分度圆直径
工作原理
工作原理：靠侧面受挤压来传递载荷；
A
型 工作面：两侧面； 非工作面：上、下表面；
指形铣刀加工键槽 盘形铣刀加工键槽 指形铣刀加工键槽 （应力集中大） （应力集中小） （应力集中大）用于轴端
（2）平键的选择与校核 键连接的选择 由工作条件 ? 选类型
据轴d ? 选b ? h
据轮毂B ? 选键长l ? B ? (5 ~ 10mm) 按标准选取
失效形式：工作面（键、轴槽、轮毂槽三者中强度最弱的工 作面 ）被压溃、被挤压破坏或键被剪断。 以挤压破坏为主要失效形式。
键被剪断
普通平键的强度条件为:
键连接 5
?
p
?
F kl
?
2T kld
?
[?
p]
式中： k ? h 2
l ? L ? b （圆头平键）
l ? L （平头平键）
l ? L ? b （单圆头平键） 2
安全销
? 直径按过载时被剪断的条件确定。
指状铣刀铣键槽
圆盘铣刀铣键槽
注： 当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180o布置。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
1平键连接—导向平键
工作原理：导键引导传动零件(动连接)； 类型：A、B型(由螺钉固定于轴上)； 应用：轴向位移较小处。 如变速箱中的滑移齿轮 主要失效形式：工作面的磨损
花键连接
外花键 内花键
1.分类(按齿廓形状)
矩形 小径定心
2.工作面：齿侧面
渐开线形 齿形定心
3.花键连接的特点：
? 优点：（1）接触面? ，承载能力?
用于精度 ? ，
（2）受载均匀，定心精度? ，导向性好 载荷 ? 的场合
缺点：工艺要求 ? ，成本 ?
4. 主要尺寸: 大径 D; 小径 d; 键宽B; 齿数 z
二、胀紧连接
胀紧连接 键连接 4
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。
更多介绍
胀套的尺寸选择： 各型胀套已标准化，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。
销连接
销连接
销连接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可 用于轴和轮毂或其他零件的连接。
根据销的用途不同，一般有：定位销、连接销、安全销。 详细说明 根据销的结构形式有：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。
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
详细说明
设计与计算时考虑的问题
定位销
? 不作强度校核
通常不受载荷或只受很小载荷。
? 直径按结构确定；数目一般不少于两个。
联接销
? 根据联接的结构特点按经验或规范确定尺寸。 ? 必要时校核剪切与挤压强度。
矩形：小径定心
外花键和内花键的小径为配合面 特点：定心精度
定心稳定性好 可用磨削法消除热处理引起的变形 应用：承载能力小，多用于静联接或轻载联 接
渐开线形：齿形定心
特点：工艺性好 制造精度高 根部强度高 应力集中小 易于定心 传递转矩大
5.计算
作抗挤压和
静连接： T ? kzhl?rm[? p ]
楔紧后轴与轮毂有偏心和倾斜 定心精度要求不高 可承受单向轴向力
斜度1：100
fFn
Fn
T
fFn Fn
5 切向键连接
斜度1：100
应用：一个切向键只能传递一个方 向的转矩，传递双向转 矩
时，须用互成120°～130°角的两个键。
用于载荷很大、对中要求不严的场合。由于键槽对轴 削
弱1较20大°，~1常30用°于直径大于100mm的轴上。
1平键连接校核
强度校核：
p
?
T
d 2
h ?l
?
4T dhl
?
?p?
2
2 半圆键连接
工作原理：靠侧面受挤压，传递载荷； 工作面：两侧面； 非工作面：上下表面（起自位作用）； 结构加工：键槽由盘形铣刀铣出，
键为半圆形；
优点：能在轴槽中摆动以适应毂槽底 面，装配方便，用于锥形轴端。
无键连接
一、型面连接 型面连接是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，它是无键连接的一种型式。
由于型面连接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，限制了型面连接 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，故型面连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。
缺点：键槽对轴的削弱较大，只适用
于轻载连接。
3 楔键连接
普通楔键
勾头楔键
工作原理：靠上下面压紧产生摩擦力承受载荷 工作面：上下表面； 非工作面：两侧面； 结构（加工）：上面由1：100斜面，下面平行轴线；
应用：打入时迫使轴和轮毂产生偏心， 用于定心精度要求不高、载荷平稳、低速场合
安装时用力打入
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
重点内容： 键尺寸的 选择及强度计算
键连接
功能：实现旋转零件的周向固定以传递转矩（有些可承受少量轴向力）
键连接的类型
1 平键连接 2 半圆键连接 3 楔键连接 4 切向键连接
1平键连接—普通平键连接