键连接

⑵ 尺寸选择： 键的剖面尺寸b×h按轴的直径d由标 准中选定。键的长度L一般按轮毂宽度定，要求键长比轮 毂略短5~10 mm，且符合长度系列值。
（三）、花键联接
轴和轮毂孔周向均布多个凸齿和凹槽所构成的联接称 为花键联接。齿的侧面是工作面。——适用于动、静联接
d D
如图
（一）类型、特点和应用
1、特点：
(a)正确
(b)不正确
3）永久防松：端铆、冲点、点焊
4）化学防松——粘合
作 业



181页 12-4 12-5 12-6
键联接与销联接
一、键联接
键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上旋转零件与 摆动零件，起周向固定零件的作用以传递旋转运动成扭矩， 而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。
复习回顾
螺纹联接

螺纹联接的主要类型和标准联接件 螺纹联接的预紧和防松
键联接与销联接

键联接 花键联接 销联接
螺 纹联接
螺纹联接的特点 (1)螺纹拧紧时能产生很大的轴向力； (2)它能方便地实现自锁； (3)外形尺寸小； (4)制造简单，能保持较高的精度。
一、螺纹联接主要类型和标准联接件
0 0
1 1
ee
d D D1 1
d d d
30° 30°
dd
二、 螺纹联接的预紧和防松 （一）螺纹连接的预紧
螺纹联接的预紧：一般螺纹联接在装配时都必须拧紧， 称为预紧。
预紧目的——目的是为了增强联接的刚性，增加紧密性 和提高防松能力。对于受轴向拉力的螺栓联 接，还可以提高螺栓的疲劳强度；对于受横 向载荷的普通螺栓联接，有利于增大联接中 接合面间的摩擦
1:100
工作面
1:100
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
2、切向键
结构：两个斜度为1：100的楔键联接，上、下两面 为工作面（打入），布置在圆周的切向 工作原理：靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩 特点：能传递很大的转矩。当双向传递转矩时，需用 两对切向键并分布成120°～130°。
dd k k nn dd
RR tt XX bb
tt
RR
nn
ll
90° 90°
4、紧定螺钉 锥 端——适于零件表面硬度较低不常拆卸常合 平 端——接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度 较大的平面，适于经常拆卸 圆柱端——压入轴上凹坑中，适于紧定空心轴上零件的 位置，轻材料和金属薄板
dd
ll
5、自攻螺钉——由螺钉攻出螺纹
导向键：键不动，轮毂轴向移动
滑键：键随轮毂移动
3、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联接 缺点：由于轴上键槽较深，轴槽对轴的强度削弱较大。只 适宜轻载联接。
（二）、紧键联接的类型和特点
2、矩形螺纹
牙型多为正方形，牙型角α= 0º ； 传动效率高，但精加工困难，磨损 后轴向间隙不易补偿。 3、梯形螺纹 牙型为梯形，牙型角α=30º ；传 动效率比矩形稍低，但制造工艺性好， 牙根强度高，定心性好
内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹
d d d d d2 d 22 d d1 d 11
P P P
~3 15°~30° 15° 0°
ss
ee
m m
6、螺母
30° 30° C ×45° C ×45° 120° 120° C1 1 C
C ×45° C ×45° 1200° 12 ° C 1 1 dd 0 C 0
~3 15°~30° 15° 0°
30° 30° 30° 30°
30° 30°
六角螺母：标准，扁，厚
（二）键的选择
键一般采用抗拉强度极限ss < 600 MPa的碳钢制造， 通常用45钢。 ⑴ 类型选择：键的类型应根据键联接的结构、使用 特性及工作条件来选择。选择时应考虑以下各方面的情况： 需要传递转矩的大小；联接于轴上的零件是否需要沿轴滑 动及滑动距离的长短；对于联接的对中性要求；键是否需 要具有轴向固定的作用；以及键在轴上的位置（在轴的中 部还是端部）等。
1）齿较多、工作面积大、承载能力较高 2）键均匀分布，各键齿受力较均匀 3）齿槽线、齿根应力集中小，对轴的强度 削弱减少 4）轴上零件对中性好 5）导向性较好 6）加工需专用设备、制造成本高
2、花键类型 （1）矩形花键
按齿形分： （2）渐开线花键
矩形花键联接按新标准为内 径定心，定心精度高，定心稳定 性好，配合面均要研磨，磨削消 除热处理后变形，应用广泛
四、其它联接
（一）销联接
定位销——主要用于零件间位置定位，左图，常用作组合加 工和装配时的主要辅助零件。 联接销——主要用于零件间的联接或锁定，中图，可传递不 大的载荷 安全销——主要用于安全保护装置中的过载剪断元件 ，右图
销套 安全销
圆柱销——不能多于装拆（否则定位精度下降） 圆锥销——1：50锥度，可自锁，定位精度较高，允许多于 装拆，且便于拆卸
利用两个被联接件本身的过盈配合来实现，其配合表 面多为圆柱面，也有圆锥或其它形式的配合面
1
2
3
4
无辅助件——用于轴与轮毂联接，轮圈与轮芯的联接及滚动 轴承与轴及座孔的联接（左图）
有辅助件——借助于扣紧板或环将重型剖分零件2、4沿接缝 面3联接成一体，现大多由螺栓代替（右图）
2、过盈联接的工作原理与装配方法
二、键联接的类型与构造
主要类型：松键联接、紧键联接和花键联接。其中 松键有：普通平键、导向平键和半圆键；紧键有：楔 键联接和切向键联接。
（一）、松键联接的类型和特点
1、平键 1）普通平键
作用：适用于高速、高精度和承受变载、冲击的场合， （如图） 能实现轴上零件的周向定位。 构造特点：两侧面为工作面，其对中性好，装拆方便
2、预紧力F'的控制：
图44测力矩板手——测出预紧力矩，如左图12 测力矩扳手 图 -12 测力矩扳手 定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压 将自动打滑，如右图 测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高
11
22
11
22
33
44
图44-12 测力矩扳手 图 -12 测力矩扳手
（二）螺纹的防松
1、防松目的 A、在冲击、振动和变载荷作用下，螺纹之间的摩擦力 可能瞬时消失而影响正常工作； B、在高温或温度变化较大时，若螺栓与被联接件的温 度变形差或材料的蠕变，也可能导至联接的松脱。因 此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故 2、防松原理 消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运 动的难度。 上螺母 上螺母 3、防松办法及措施 螺 螺
内 内 内 螺 螺 螺 纹 纹 纹
外 外 外 螺 螺 螺 纹 纹 纹
30° 30° 30°
外 外 外 螺 螺 螺 纹 纹 纹
4、锯齿螺纹
牙侧角β两边不等 ，工作边为3º 非 工作边为30º ；综合了矩形螺纹的高效 率和梯形螺纹牙根强度高的优点，适用 于单向受载的传动螺旋。
d d d d d2 d 22 d d1 d 11
工作原理：
(b) (b)
(b) (b)
特殊联接：地脚螺栓联接 ,
吊环螺钉联接
（三）标准螺纹联接件
1、螺栓 普通螺栓 ——六角头，小六角头，标准六 角头，大六角头, 内六角 铰制孔螺栓——螺纹部分直径较小螺母
dd s s dd
辗制末端 辗制末端
倒角端 倒角端 倒角端 倒角端
~3 15°~30° 15° 0° rr
30° 30° 30° 30°
dd D D1 1
D D bb
D D b Hb
DD 1 1
bb
tt
30° 30°
Hs
s
m 30° m 30°
H H
圆螺母+止退垫圈——带有缺口， 15° dd 15° 应用时带翅垫圈内舌嵌入轴 D 15° D 15° 槽中，外舌嵌入圆螺母的槽 30° bb 30° 内，螺母即被锁紧
定心方式为齿形定心，当 齿受载时，齿上的径向力能自 动定心，有利于各齿均载，应 用广泛，优先采用
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
30°
df
（二）花键联接的设计计算
设计：选花键类型→按轴径定花键尺寸→验算联接强度 失效形式：①键齿的压溃（静联接） ②磨损（动联接） ③齿根剪断
1、楔键联接
斜度1：100 安装时用 力打入 拆卸空间 轮毂斜度 1：100
普通楔键
勾头楔键
楔键分为普通楔键和钩头楔键。普通楔键有圆头（A型） 、方头（B型）或单圆头（C型）三种。钩头楔键的钩头是为 了拆键用的。 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
特殊型式销 带螺纹锥销 槽销 开尾锥销
便于装拆， 可用于盲孔
适用于有冲 击的场合
适用于承受振动 和变载荷的联接
销尾可分开，能防止松脱， 多用于振动冲击场合
弹性圆柱销：用弹簧钢带卷制而成， 具有弹性，用于冲击振动场合
开口销：是一种防松零件， 用于锁紧其它紧固件。
（二）过盈联接
1、过盈联接的类型与应用
栓 栓
1）摩擦防松 双螺母、弹簧垫圈、尼 龙垫圈、自锁螺母等
下螺母 下螺母
双螺母
弹簧垫圈
自锁螺母——螺母一端做成非 圆形收口或开峰后径面收口，螺母 拧紧后收口涨开，利用收口的弹力 使旋合螺纹间压紧