第六章 键、花键、无键连接和销连接.ppt

概 述,1.轴毂连接：支撑回转件的零件称为轴，回转零件的孔及其周边部分称为轮毂，所谓轴毂连接，指的是轴与毂孔圆周方向的固定2.轴毂连接的分类,第六章 键、花键、无键连接和销连接,,★本章重点：平键连接的选用和强度计算,功用：1)实现轴和轴上零件之间的周向固定,以传递转矩； 2)有些键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的 导向键是标准件,一.键连接的功用和类型,类型,,平键,半圆键,楔 键,切向键,普通平键,,导 向 键：,滑 键：,实现静连接,用于轴向移动位移不大的情况,用于轴向移动位移大的情况,薄型平键,,,§6-1 键连接,键连接的类型、工作原理及特点,1.平键连接,圆头（A型） 方头（B型） 单圆头（C型）,工作面：两侧面,1）普通平键,A型 B型 C型,,,,工作原理：靠键与被连接件的挤压和键的剪切传递转矩特点及应用：平键连接对中性较好，结构简单， 装拆方便，承载能力大，应用最广2）薄型平键,高度是普通平键的6070%，承载能力较低，常用于薄壁结构、空心轴或径向尺寸受到限制的场合分为：圆头（A型）、方头（B型）、单圆头（C型）,3）导向键,是一种比较长的平键,4）滑键,,,2.半圆键连接,工作面：键的两侧面,工作原理：靠键与被连接件的挤压和键的剪切传递转矩。

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3.楔键,工作面：键的上下表面,工作原理：靠被连接件与键的上下表面的摩擦力传递转矩， 同时可承受单向的轴向力，起单向轴向固定作用特点及应用：用于转矩不大、定心精度要求不高、转速较 低的连接对轴的强度削弱较大一般用于转矩大、对中性要求不高的大型轴毂连接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：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：,根据键连接的工作条件，选择键连接的类型选择时主要考虑：,1）载荷（转矩）的大小和性质； 2）转速高低； 3）对中性要求； 4）装配要求 静连接还是动连接 是否要有轴向固定作用 是否常拆装 位于轴的中部还是端部,二. 键连接的设计步骤,2. 根据轴头直径d和轮毂长度，查手册确定键连接的结构尺寸主要尺寸 bh与长度L,,,由轴的直径按标准选, 见P106表6-1,3.键连接的强度校核4.确定键槽的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度三.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）,静连接：挤压条件,动连接：耐磨条件,k,注意：式中 为接触长度。

查P106表6-2,圆头键,方头键,半圆头键,★ 对于用于静连接的半圆键、楔键和切向键，其失效形式和强度计算详见教材材料（σB≥ 600MPa ）：45钢、20钢、Q235钢,当采用单键强度不满足时,1)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：两个平键应沿周向间隔180，两个半圆键应位于轴的同一母线上，两个楔键或切向键应沿周向间隔90 ~1202）适当增加键的长度，但不宜过长，一般,3）适当加大轴的直径，以增加键的剖面尺寸§6-2 花键连接,,1.组成：外花键、内花键,一.花键连接的类型、特点和应用,2.花键连接特点及应用： 1）各花键齿受力较均匀； 2）轴和轮毂应力集中小； 3）花键齿数多，承载能力大； 4）对中性好； 5）导向性好， 6）加工精度高； 7）需专门设备和工具，成本高适用于重载或变载，以及定心精度要求高或经常滑移的动、静连接3.常用类型有：矩形花键连接 渐开线花键连接,矩形花键的齿形尺寸已标准化，由国标可查的D、d、B、z1）矩形花键 ：,小径d定心： 定心精度高、定心稳定性好内、外花键均可用磨削方法消除热处理引起的变形。

矩形花键最为常用轻系列：多用于轻载静连接； 中系列：用于较重载荷静连接或空载下移动的动连接矩形花键的齿形尺寸已标准化，可根据轴的直径和标准确定齿形 尺寸：,2）渐开线花键连接,渐开线花键承载能力最大，可用制造齿轮的方法来加 工，工艺性好，精度也高，齿根强度高，应力集中小，易 于定心多用于重要场合或适用于薄壁零件齿形定心，有径向分力时，会自动定心二.花键连接的强度计算,1.失效形式：压溃——静连接 磨损——动连接,静连接：挤压条件,动连接：耐磨条件,式中：—载荷分配不均匀系数， = 0.70.8；,查P111表6-3,--为齿的工作长度，mm；,假设各齿的压力的合力作用在平均半径dm处：,h--为齿的工作高度, ，,2.强度计算：,§6-3 无键连接,,1.型面连接：靠非圆柱表面的轴与毂的配合传递转矩装 拆方便，对中性好，应力集中小，但加工复杂2.胀紧连接,靠外套筒胀大撑紧毂、内套筒缩小箍紧轴时产生的压紧力所引起的摩擦力来传递转矩和轴向力定心性好，装拆方便，引起的应力集中较小，承载能力高，并且有安全保护作用但由于要在轴和毂孔间安装胀套，应用时受到结构尺寸的限制§6-4 销连接,,一、销的基本形式（按形状划分）：,,圆柱销：靠过盈配合固定在销孔中，经多次装拆会降低定 位精度和可靠性。

圆锥销：具有1:50的锥度，安装方便，定位精度高可多次 装拆而不影响定位精度端部带螺纹的圆锥销可用于盲孔或拆卸困难的场合开尾圆锥销在连接时的防松效果好，适用于有冲击、振动的场合的连接上述这些销已标准化了，使用时按标准选用槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽，将槽销打入销孔后，由于材料的弹性使销挤压在销孔中，不易松脱，因而能承受振动和变载荷销轴用于两零件的铰接处，构成铰链连接销轴通常用于开口销锁定，工作可靠，装拆方便二、定位销、连接销和安全销及其设计：,1、定位销：固定零件之间的相对位置定位销通常不受或受较小的载荷，故不作强度计算，其直径按结构确定，数目2（一般取两个）2、连接销：用于连接，可传递不大的载荷连接销的类型由工作要求选定；其尺寸可根据连接的结构特点按经验或规范确定，重要场合按挤压强度和剪切强度进行校核计算3、安全销：安全装置中的过载剪断元件安全销在机器过载时应被剪断，其直径由机器过载剪断的条件确定。