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机械设计基础06

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第6章键、销联接
本章将回答如下问题
1. 轴毂联接的类型有哪些？
2. 平键联接与楔键联接相比，其工作原理
及特点怎样？
3. 花键联接的对中方式有哪些，各适用什
么情况？
4. 键联接的选用步骤如何？
5. 平键联接的强度计算。

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§1 概述
支撑回转零件的零件称为
轴，回转零件的孔及其周边部
分称为轮毂，所谓轴毂联接，
指的是轴与毂孔圆周方向的固
定。

轴毂联接的分类

形锁合
力锁合

松联接

紧联接（切向键）

圆轴（平键，半圆键，销）

异形轴（花键，成形联接）

有中间元件（楔键，弹性环）
无中间元件（过盈配合）
§2 键联接的类型、工作原理及特点
键是标准件，分为两大类：
1）平键和半圆键，构成松联接；
2）楔键和切向键，构成紧联接。
键联接的选用步骤
首先根据使用要求和工作条件确定键的类
型；然后根据轴的直径从标准中确定键的截面
尺寸，并参考毂孔长度确定键长；最后校核工
作能力。
一. 平键和半圆键
平键联接应用最广。键的两侧面是工作面，靠键与
键槽的互压传递转矩。按用途分为普通平键、导向键
和滑键。平键构成静联接；导向键适合轴向移动位移
不大的情况；滑键适合轴向移动位移大的情况。

参见
§2 键联接的类型、工作原理及特点
半圆键联接两侧面是工作面，靠键与键槽的互压传
递转矩。键和键槽的圆弧半径相同，键可在键槽中摆
动以适应毂槽的斜度，常用作锥形轴段的辅助联接。

§2 键联接的类型、工作原理及特点
一. 平键和半圆键
二. 楔键和切向键
楔键键的上下表面为工作面，键的上表面有１:100
的斜度，安装时，使键相对于键槽轴向移动从而楔紧
轴与轮毂；工作时，靠上下表面的摩擦力传递转矩。
可承受单向的轴向力，由于定心性能差而且是靠摩擦
传力，故只能用于低转速和工作平稳的情况下。

切向键两个楔键成对布置在轴断面的切线上，可承
受很大的单向转矩。

§2 键联接的类型、工作原理及特点
§3 松键联接的计算
失效形式键被剪断，键与键槽的弱者被压坏（静联
接），键与键槽工作面的磨损（动联接）。对于
实际采用的材料组合和尺寸来说，压溃和磨损是
主要失效形式。

挤压条件
][
'

4

1

p
dhl
T

s

耐磨条件
][
'

4

1
p

dhl
T

注意式中为接触长度。
圆头键
方头键
一端方头

bl-=2'l'l
l='l
b
l-='l
§3 松键联接的计算
说明当采用单键强度不足时，应采用双键，考虑到
载荷分配不均的问题，双键只能按1.5个键计算。此
外，采用双键时，布置是有讲究的：平键应间隔180
度，半圆键应位于同一母线上，楔键和切向键应间隔
120度左右。
§4 花键联接简介
在传递大转矩或轴向移动频繁且要求较高的定心
精度时，从使用和制造上来讲，使用平键联接都是不
合理的，而应使用花键。

一个花键相当于多个平键，由于键轴一体，因此
轴的强度和制造精度都容易得到保证，故花键联接广
泛用于重载、高速、要求轴向移动频繁及高定心精度
的场合。

花键有矩形花键、
渐开线花键和细齿花键
之分。矩形花键最为常
用；渐开线花键承载能
力最大、制造精度也高，
多用于重要场合；细齿
花键多用于轻载或薄壁
件的联接。
§4 花键联接简介
矩形花键分为内径、外径和侧面定心。
外径定心适用于毂孔硬度较小的场合，这
种情况下，毂孔用拉刀加工即可。

内径定心适合于毂孔
硬度大的场合，这种情况
下，毂孔只能先用拉刀加
工，然后再硬化，最后磨
削以消除热处理变形。
侧面定心主要用于低
速重载的场合。
矩形花键联接的工作能力计算与平键联接相似，
强度条件如下：
][
'

p
m

rkzhlT
s
=
静联接

动联接
][
'

p

m
rkzhlT
=

§4 花键联接简介

式中：k 为齿间载荷分配不均系数，其值与加工精
度有关，一般情况下，可取k =0.7～0.8；
l’
为齿的长度；、见教材表3.2；

z 、h
、见花键标准。

][
p

s
][
p

m
r
销联接通常只传递不大的载荷。多用于装配
时定位(定位销)和起安全保护作用(安全销)。国
家标准中，销有多种形式，以适应不同的工况和
装拆要求。

§5 销联接

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机械设计基础第六章

机械设计基础第六章


如何确定空间定轴轮系中的转向关系？
空间定轴轮系中含有轴 不 线不平行的齿轮传动 平
行 “+”、“－”不能 表示不平行轴之间的 转向关系
空间定轴轮系传动 比前的“+”、“－” 号没有实际意义
不平行
如何表示一对平行轴齿轮的转向？
齿轮回转方向
用线速度方 向表示齿轮
线速度方向
回转方向
机构运 动简图
投影方向
如何判断蜗杆、蜗轮的转向？
蜗杆的转向
右旋蜗杆 左旋蜗杆
左 以左手握住蜗杆， 手 四指指向蜗杆的转 规 向，则拇指的指向 则 为啮合点处蜗轮的
线速度方向。
右 以右手握住蜗杆，四 手 指指向蜗杆的转向， 规 则拇指的指向为啮合 则 点处蜗轮的线速度方
向。
1、首末两轴平行，用“+”、“-”表示。
2、首末两轴不平行 用箭头表示
)
z1 z2
z1
输入轴
输出轴
1 H z3
3 H
z1
构件名称
原周转轮系中 各构件的角速度
系杆Ｈ
Ｈ
中心轮１
1
中心轮３
3
转化机构中各 构件的角速度
H H
H
H
0
H 1
1
H
H 3
3
H
给定差动轮系，三个基本构件的角速度ω１、ω２、 1 H
ωH中的任意两个，便可由该式求出第三个，从而 可求出三个中任意两个之间的传动比。
中心轮 （固定）
F 34 24 2 2
轮3固定 ：
差动轮系：F=2
F 33 23 2 1
行星轮系：F=1
周转轮系
周转轮系
周转轮系
二、轮系的功用 1．实现相距较远的两轴之间的传动
机械设计基础 第6章 轮系

机械设计基础 第6章 轮系


• 实际轮系传动比： i1k n1 nk
写转化轮系传动比 定义及大小，1，K， H轴线必须平行
注意：转向判别用＋－
号，判别错误影响糟
矣，千万当心也!!
抓住要领!!!
机械设计基础 —— 轮系
例题1
• 如图所示。已知:z1=100, z2=101, z2’=100, z3=99 • 试求传动比 iH1
向相反, 则传动比为负(最后通过箭头法判断后补充上去)
• 轴线不平行的构件间的传动比, 没有 "+"、"-"
机械设计基础 —— 轮系
6-3 周转轮系及其传动比
• 周转轮系：至少有一个齿 轮的轴线不固定，而绕其
它齿轮的轴线回转
-nH
3
2 n2 H nH 1O
n1 n3
2
H O
1
• 周转轮系与定轴轮系的区别： • 是否存在转臂 • 转化轮系：周转轮系加上 -wH 3 ( -nH )运动后变成的定轴轮系
(1)3 z2z4z5z7 z1 z3 z4 z6
2
• 定轴轮系的传动比=各对齿轮传动比的连乘积 =从动轮齿数积/主从动轮齿数积
• 首末两轮的转向取决于外啮合齿轮的对数 • 齿轮4 (惰轮)不影响大小, 但改变转向
3
4
5 6
7 1
3
5 6
7
机械设计基础 —— 轮系
空间定轴轮系传动比
• 传动比的大小：
n1 1 9190919
nH
11000000
n1 919091911 11
nH 110000
10100000
iH1
1 i1H
nH n1
10100000
机械设计基础第6章PPT

机械设计基础第6章PPT


5．实现合成运动
6．实现分解运动
14
6.5 减速器简介
6.5.1 常用减速器的类型、特点和选用
第6章 轮系及减速器
表6-2 常用减速器的类型及特性
15
第6章 轮系及减速器
6.5 减速器简介
1.常用标准减 速器
（1）渐开线圆柱齿轮减速器 （JB/T8853—2001） 渐开线圆柱齿轮 减速器分单级（ZDY）、两级（ZLY） 和三级（ZSY）
O
O
1
差动轮系 F=2
太阳轮/ 中心轮
行星轮系 F=1
图6-7 周转轮系
10
6.3 周转轮系的传动比
6.3.2 行星轮系传动比的计算
第6章 轮系及减速器
i1HK
n1HG nKH
n1 nH nK nH
(1)
n
1到K各对啮合齿轮从动轮齿数的乘积 1到K各对啮合齿轮主动轮齿数的乘积
齿轮1、齿轮K和行星架H三个构件的转速代入公式必须带有 正负号 齿轮G、齿轮K和行星架H三个构件的转动轴线必须互相平行 或重合,适用于平面行星轮系。
为外啮合次数。则
i1N
n1 nN
(1) n
所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
7
6.2 定轴轮系传动比的计算
6.2.2 各轮转向关系的确定
第6章 轮系及减速器
各齿轮传 动的转向关系
表示两种 方法
1.正、负号法
用正号“+”或负号“-”表示两轴或齿轮 的转向相同或相反
对于首末轮轴线不平行的定轴轮系，其首末轮及 其它轮的转向关系可用箭头表示
2．箭头表示法
8
6.2 定轴轮系传动比的计算
6.2.2 各轮转向关系的确定
机械设计基础第六版

机械设计基础第六版

机械设计基础第六版1. 简介《机械设计基础》是一本全面介绍机械设计基本概念和原理的教材。

第六版是在前几版的基础上进行了更新和改进，以跟上现代工程设计的发展趋势。

本文档将对《机械设计基础第六版》的主要内容进行概述，并提供一些学习这本教材的建议。

2. 内容概述2.1 基本概念本书首先介绍机械设计的基本概念，包括机械设计的定义、目标和原则。

读者将了解到机械设计的重要性以及设计过程中需要考虑的因素。

2.2 材料选择机械设计中的材料选择是一个关键的步骤。

本书介绍了不同种类的材料，如金属、塑料和复合材料，并讨论了选择材料的原则和方法。

此外，本书还提供了一些实例，帮助读者更好地理解材料选择的过程。

2.3 零件设计零件设计是机械设计的核心内容之一。

本书对常见的零件设计进行了详细介绍，包括轴、齿轮、螺栓和螺母等。

每一种零件的设计原理和计算方法都在本书中有所呈现，并提供了示例和练习，帮助读者巩固所学知识。

2.4 机构设计机构是机械装置的重要组成部分，也是机械设计中的关键问题之一。

本书对机构设计的基本原理和方法进行了详细讲解，并给出了实例和练习，帮助读者掌握机构设计的技巧。

2.5 连接方式设计连接方式设计是机械设计中的一个重要环节。

本书介绍了常见的连接方式，如焊接、螺纹连接和键连接等，并讨论了不同连接方式的优缺点以及选择方法。

2.6 设计计算机械设计需要进行各种计算来验证设计的合理性。

本书介绍了机械设计中常用的计算方法，如应力分析、强度计算和刚度计算等。

读者将学习如何进行这些计算，以确保设计的可靠性。

3. 学习建议3.1 主动思考在阅读《机械设计基础第六版》时，建议读者保持主动思考的态度。

尽量理解每一个概念和原理，思考其在实际问题中的应用。

可以通过做一些练习题来巩固所学的知识。

3.2 多练习除了阅读教材，多做一些实际的机械设计练习对于提高技能也是非常有帮助的。

可以选择一些实际工程问题，尝试进行机械设计，并将所学的知识应用其中。