键连接(公开课)

工作面
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3. 楔键连接和切向键连接 结构特点：键的上表面有1:100的斜度， 轮毂槽的底面也有1:100的斜度。 缺点：定心精度不高。 应用：只能应用于定心精度不高，载荷 平稳和低速的连接。
安装时用 力打入
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工作面
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§5—4 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
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§6－4 销连接
定位销
按用途分
d
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② 渐开线花键
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
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df
30°
§5—3 无键联接
用轴与毂的联接不用键或花键时，统称无键联接 一、型面联接
常用连接型面有：
D 带切口的圆形
电风扇
D
方形
六边形
等距曲线
二、胀紧连接 胀紧连接是在轴与毂孔之 间装配一个或几个胀紧连接套， 在轴向力的作用下，同时胀紧 轴与毂产生压紧力，靠摩擦力 传递转矩和轴向力的一种静连 接。 结构类型：Z1型胀套、Z2型胀套 2013-11-23
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1) Z1型胀套
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一个胀紧套 2) Z2型胀套
两个胀紧套
Z1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。拧紧连接螺钉，便 可以将轴和毂涨紧。
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二、胀紧联接
如下图为弹性环联接——利用锥面贴合并挤紧在 轴毂之间用摩擦力传递扭矩，有过载保护作用。 弹性环的材料为高碳钢或高碳合金钢， （65，70，55Cr2、60Cr2）并经热处理。 锥角一般为12.5~17°，另外要求内、外环锥面配 合良好。
轴和毂孔有柱形和圆锥形等。
20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。
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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。 2013-11-23 34
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作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。
类 型 按形状分 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。通常不受载荷 或只受很小的载荷，故不作强度 校核计算，其直径按结构确定， 数目一般不少于2个。
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l
D
L
特点： 可传递较大扭矩和轴向力，无应力集中， 对中性好，但加工要求较高，应用受限制。
d
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二、键的选择
键为标准件，其设计为选择性设 计，包括类型选择和尺寸选择。
1、键联接的类型选择
根据联接的工作和使用要求，结 合各类键联接的特点选择键的 L B 5 ~ 10 mm 类型（传递转矩要求、对中性 要求、轴上零件是否要求滑移、 轴上零件位置要求，是否要求
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☆☆销联接（销孔需要铰制，槽销除外）
1· 销按作用可分为：定位销、联接销、安全销 2· 销按形状可分为：圆柱销、圆锥销、槽销等 ★定位销用来固定零件之间的相对位置，是加 工、装配时的重要辅助零件，一般不受载，数 目一般不少于2个。 ★联接销用来联接零件，可传递不大的载荷，类 型由工作要求决定，必要时作强度计算。 ★安全销在机器过载时被剪断，作为安全装置。
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(3)导向平键—动联接：零件滑移距离较小时 用螺钉固定在键槽中，键上有起键螺孔，轮毂沿键滑行 工作面为两侧面，顶面与轮毂间要有间隙 (4)滑键—动联接：零件滑移距离较大时 滑键固定在轮毂上，轮毂带动滑键在键槽中滑行 工作面为两侧面，顶面与轮毂间有间隙（图上未画出）
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0.25~0.4
0.4~0.6
1 1.4 0.08~0.16 潘存云教授研制 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 5.4
17 0.4~0.6
> 65~75 20 12 2013-11-23 > 75~85 22 14
0.6~0.8
d+t1
d
h
t1
轴的直径 d 自 6~8 > 8~10 > 10~12 > 12~17 > 17~22 > 22~30 > 30~38 > 38~44 > 44~50 > 50~58 > 58~65 b 2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 h 2 3 4 5 6 7 8 8 9 10 11
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★★无键联接 1· 型面联接
装拆方便；对中性好；应力集中小但加工复杂
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光滑的非圆形截面
等距曲线
摆 线
椭圆形
六角形
2013-11-23 正方形
带切口圆形
三角形
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2. 胀紧联接
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一、键连结
（3）平键连结的配合种类和应用 平键连结采用基轴制配合，按键宽配合的松紧程度不同，分成 较松键连结、一般键连结和较紧键连结三种。三种连结的键宽、轴 槽宽和轮毂槽宽的公差及其应用见有关标准。
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第八章 轴系零件
§8—1 键、销及其连结
(2)薄型平键—静联接（高度为普通平键的60～70%） （薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处：承载能力较低）
圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型)：用于轴端
薄型平键的分析与普通平键一样
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3）导向平键与滑键——用于动联接，即轴与轮毂 之间有相对轴向移动的联接
导向键——键不动，轮毂轴向移动
滑键——键随轮毂移动
特点：装拆方便，对零件对中性无影响，容易制造，作 用可靠，多用于高精度联接。 但只能圆周固定，不能承受轴向力
轴毂联接的功用：
对轴上零件进行周向固定，并传递转矩。
轴毂联接的分类：
1· 键联接 2· 花键联接 3· 无键联接 4· 销联接
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键联接
一．类型：（有四种） 1．平键（静联接、动联接）：只起周向定位作用
不起轴向定位作用，不能承担轴向力。 (1)普通平键—静联接（轮毂在轴上不移动）
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3）导向平键（导向平键和滑键都用于轮毂需作轴向移动的动连接。） 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，构成动连接。
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
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起键螺孔
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键的尺寸 C或r 0.16~0.25 L 6~20 6~36 8~45 10~56 14~70 18~90 22~110 28~140 36~160 45~180 50~200 t 1.2 1.8 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 5.0 5.5 6.5 7.0 t1
续表6-1 键 槽 半径r
56~220 7.5 63~250 9.0
13.6 轴毂联接
平键的尺寸
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2．半圆键—静联接
具有自调整性，装配工艺性好但键槽对轴的强度削 弱较大，用于轴端、轻载场合 工作面为两侧面 ，顶面与轮毂间要有间隙
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2、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。
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。
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型面连接的特点： (1)装拆方便，对中性好； (2)连接面上没有应力键槽和尖角，减少了应力集中； (3)可传递较大的扭矩； 但随着成型工艺的发展，促进了型面连接的应用。 2013-11-23 35 (4)切削加工有难度，不易保证配合精度。
工作面
工作面为两侧面 顶面与轮毂间要有间隙
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一、键联接的类型与构造 主要类型：平键、半圆键、楔键、切向键 1、平键 1）普通平键 用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动 构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和 键的剪切传递扭矩；
轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工；
轮毂槽用拉刀或插刀加工。
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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 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