第六章键等连接

2.动联接 动联接
[ ]
Mpa (6-1)
4T p= ≤ [p] →磨损→压强 l hd
p
[σ ], [ p ] －(按强度弱者 查表 按强度弱者) 按强度弱者 查表6-2
T 圆头: 圆头 l =L－b － 平头: 平头 l =L 单圆头: 单圆头 l =L－b/2 －
P.106
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T－转矩N·mm ， －转矩
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半圆键: 2. 半圆键:
结构: 键为半圆板, 键两侧与键槽配合, 结构 键为半圆板 键两侧与键槽配合 键上端面
与轮毂键槽底面有间隙, 与轮毂键槽底面有间隙 键在轴上键槽中能 绕其圆心转动。 绕其圆心转动。
工作原理: 同平键 工作原理 构造与加工: 构造与加工: ┌键：用圆钢切制或冲压后磨削 键 └键槽 盘状铣刀加工 键槽: 键槽 失效形式: 键剪断, 工作面压溃。 失效形式 键剪断 工作面压溃。 特点: 便于安装, 对中好, 特点 便于安装 对中好 用于 锥形轴端, 但对轴削弱大→轻载联接 轻载联接。 锥形轴端 但对轴削弱大 轻载联接。 成对使用: 承载能力不够时用, 沿同一母线布置。 成对使用 承载能力不够时用 沿同一母线布置。
b)方头
c)一端圆头一端方头
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普通平键
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分类与加工
导向平键：滑移距离小 键固定于轴上。 导向平键 滑移距离小,键固定于轴上 动联接 ┌导向平键 滑移距离小 键固定于轴上。 └滑键 键固定于轮毂上 滑移距离大。 滑键：键固定于轮毂上 滑移距离大。 滑键 键固定于轮毂上,滑移距离大
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1、平键联接
结构 : 键两侧与键槽相配合 静联接为 过渡配合 键两侧与键槽相配合( 过渡配合, 动联接为间隙配合),上端面与轮毂键槽底面有间隙 上端面与轮毂键槽底面有间隙。 动联接为间隙配合 上端面与轮毂键槽底面有间隙。 两侧面是工作面， 工作原理：两侧面是工作面，靠键 两侧面与键槽的挤压传递转矩。 挤压传递转矩 两侧面与键槽的挤压传递转矩。 分类与加工 失效形式 静联接: 工作面挤溃， 静联接 工作面挤溃，键剪断 动联接: 工作面磨损。 动联接 工作面磨损。 特点： 结构简单,装折方便 特点： 结构简单 装折方便 对中性 装折方便, 承载能力大,应用广泛 好,承载能力大 应用广泛。 承载能力大 应用广泛。 成对使用: 承载能力不够时采用,按 成对使用 承载能力不够时采用 按 180°布置。 °布置。
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花键联接的强度校核: 6. 花键联接的强度校核:
1)静联接 静联接: 静联接
T = K ⋅ Z ⋅ h ⋅ L ⋅ rm [σ ]P
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2)动联接 动联接: 动联接 T = K ⋅ Z ⋅ h ⋅ L ⋅ rm p [σ]P,[p] －表6-3 p.111 K－载荷不均匀系数 －载荷不均匀系数,K=0.7～0.8 ; ～ h－齿面工作高度 －齿面工作高度h=(D－d)/2－2C － － D、d－大小径； 、 －大小径； C－齿顶倒圆半径 －齿顶倒圆半径; C Z－齿数 － D L－齿的接触长度； －齿的接触长度； rm－平均半径 rm=(D+d)/4
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3. 楔键:
结构: 结构 1.键的上表面及轮毂键槽底面有1:100 斜度 键的上表面及轮毂键槽底面有 键的上表面及轮毂键槽底面 2.键侧与键槽有间隙 , 上下面楔紧 键侧与键槽有间隙 3.可实现单向轴向固定。 可实现单向轴向固定。 可实现单向轴向固定 工作原理: 靠上下面挤紧的摩擦力 工作原理 靠上下面挤紧的摩擦力 传递转矩, 传递转矩 上下面为工作面 失效形式: 工作面压溃 失效形式 工作面压溃 (轴上键槽 轴上键槽): 轴上键槽 构成与加工: 构成与加工 圆头: 立铣刀; 圆头 立铣刀 先置键 , 后楔入轮毂 平头、钩头楔键: 盘铣刀, 轮毂先装再楔入键。 平头、钩头楔键 盘铣刀 轮毂先装再楔入键。 特点: 简单, 且可实现轮毂在轴上单向轴向固定; 特点 简单 且可实现轮毂在轴上单向轴向固定 但楔 紧产生偏心, 对中性差, 紧产生偏心 对中性差 不适于高速及对中要求高的场合 10
[ ]
d
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§6.4 销联接
功用: 固定零件间的相对位置 一. 功用 ┌固定零件间的相对位置 └传递不大的转矩 并兼作安全元件 传递不大的转矩, 传递不大的转矩 二. 分类: 按形状 分类 开尾销 圆柱销 圆锥销 特殊形状销 按作用 圆 锥 销 圆柱销
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销
圆锥销
圆锥销
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按作用
定位销:固定零件间的相对位置 定位销 固定零件间的相对位置 联接销:联接 传递不大的T 联接→传递不大的 联接销 联接 传递不大的 安全销:安全保护 安全销 安全保护
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（一）键联接的功能、分类、结构形式及应用 键联接的功能、分类、
功用: 功用 主要实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩 静连接）， ），还可实现轴上零件的轴向固定或 （静连接），还可实现轴上零件的轴向固定或 轴向滑动的导向（ 轴向滑动的导向（动连接 ）。 连接） 平键 普通平键（静连接） 松连接 导向平键（动连接 ） 分类: 分类 半圆键 静连接） （ 连接） 楔键 (静连接，单向轴向固定 静连接，单向轴向固定) 紧连接 单向传递转矩) 切向键 (静连接 单向传递转矩 静连接,单向传递转矩
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键的工作长度mm l －键的工作长度
h/2
§6.2 花键联接
1·结构 由轴及轮毂孔周向均布的多个键齿互相配合 结构: 结构 构成花键联接, 可视为平键在数量上的发展。 构成花键联接 可视为平键在数量上的发展。 2·工作原理： 工作原理： 工作原理 键侧是工作面，靠键侧面与键槽挤压传递转矩。 挤压传递转矩 键侧是工作面，靠键侧面与键槽挤压传递转矩 对中、导向性好。 对中、导向性好。 各键齿承载均匀，承载力大, 各键齿承载均匀，承载力大 3·特点 特点 键槽浅，对轴损伤较小。 键槽浅，对轴损伤较小。 加工要用专用设备，成本高。 加工要用专用设备，成本高。 4·失效形式 失效形式: 失效形式 5·分类 齿面压溃。 分类 静联接: 静联接 齿面压溃。 6. 花键 工作面磨损。 花键联接的强度校核 的强度校核 动联接: 动联接 工作面磨损。
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4. 切向键
结构 1.一对楔键组成 一对楔键组成, : 1.一对楔键组成, 上下窄面为工作面 2.只能单向传递转矩 2.只能单向传递转矩
° °分布) 双向传递 : 两对切向键 (120°～130°分布 承载力大→重型机械 特点 : 承载力大 重型机械
T
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(二)键的选择及键连接的强度计算
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分类与加工
静联接(普通平键 静联接 普通平键) 普通平键
圆头（ 圆头（A型）：指状铣刀，应力集中大 ）：指状铣刀， 指状铣刀 结构形式 方头（ 方头（B型）：盘状铣刀，应力集中小，紧定螺钉固定 ）：盘状铣刀，应力集中小， 盘状铣刀 一圆头一方头（ 一圆头一方头（C型）：指状铣刀，用于轴伸处 ）：指状铣刀， 指状铣刀
联接销: 联接销 定位销 安全销
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5.分类 5.分类： 分类
制造方便， 矩形花键(小径定心 矩形花键 小径定心): 制造方便，应用最广 。 小径定心 渐开线花键(齿形定心 键齿强度高，承载力大,工 齿形定心): 渐开线花键 齿形定心 键齿强度高，承载力大 工 α =30° 艺性好，易获较高精度。 艺性好，易获较高精度。 三角形花键)轻载 三角形花键 轻载,小直径簿壁件联接 α =45→ (三角形花键 轻载 小直径簿壁件联接
机械设计
Design of Machinery
机电工程学院 机械设计研究室
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第二篇
连
接
花键、 第六章 键、花键、无键连接和销连接
§ 6.1 § 6.2 § 6.3 § 6.4
键连接 花键连接 无键连接 销连接
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§6.1 键 联 接
（一）键联接的功能、分类、结构形式及应用 键联接的功能、分类、 （二）键的选择及键连接强度计算
工作要求) 工作要求 键的种类→按轴径 选键 （1）键的选择 →(工作要求 键的种h→选键长 标准 ; 短于轮毂寛度 表6-1 选键长 （2）平键的强度校核 ） b 压溃→挤压强度 压溃 1.静联接 →压溃 挤压强度 静联接
Ft 4T σp = = ≤ σp l h / 2 l hd