机械设计课件：键 联 接 和 花 键 联 接
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机械设计键与花键联接
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。
工作面
工作面
(a)
(a)
(b)
普通平键： (a)ห้องสมุดไป่ตู้
(b)
圆 头 — A型（常用）(a—) 键顶上面与毂不接(b触) 有间隙
方 头 — B型—常用螺钉固定
半圆头—C型（端铣刀加工）—用于轴端与(c轮) 毂联接
(c)
(c)
(c)
(d)
(d)
N 1000T / d 2 2000T [ ]
bl
bl
bld
2、半圆键联接强度校核
N 1000T / d 2 2000T [ ]
bl
bl
bld
强度不够时，措施：1）双键，180°布置（按1.5个键计算） 三键，120°布置
2）增大轴径d↑ 3）增长L↑，但轮毂长↑受力不利 4）改用花键
1:100
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
a) 挤压强度条件为：
P
N k l
1000T / d 2 k l
2000T kld
[ ]P
允许传递的扭矩：
T
1 2
kld[ ]P
T——扭矩（Nmm）k——工作高度 k=h/2
d——轴径（mm）
l——工作长度 A型键：l=L-b B型键：l=L C型键：l=L-b/2
L——公称长度
b）剪切强度条件
工作面
工作面
(a)
(a)
(b)
普通平键： (a)ห้องสมุดไป่ตู้
(b)
圆 头 — A型（常用）(a—) 键顶上面与毂不接(b触) 有间隙
方 头 — B型—常用螺钉固定
半圆头—C型（端铣刀加工）—用于轴端与(c轮) 毂联接
(c)
(c)
(c)
(d)
(d)
N 1000T / d 2 2000T [ ]
bl
bl
bld
2、半圆键联接强度校核
N 1000T / d 2 2000T [ ]
bl
bl
bld
强度不够时，措施：1）双键，180°布置（按1.5个键计算） 三键，120°布置
2）增大轴径d↑ 3）增长L↑，但轮毂长↑受力不利 4）改用花键
1:100
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
a) 挤压强度条件为：
P
N k l
1000T / d 2 k l
2000T kld
[ ]P
允许传递的扭矩：
T
1 2
kld[ ]P
T——扭矩（Nmm）k——工作高度 k=h/2
d——轴径（mm）
l——工作长度 A型键：l=L-b B型键：l=L C型键：l=L-b/2
L——公称长度
b）剪切强度条件
第五章键花键销联接ppt课件
1〕任务面：两侧面
机械设计 第五章 键、花键、销联接 3
2〕普通平键 构造方式
圆头：指状铣刀，应力集中大 平头：盘状铣刀，应力集中小 单圆头：指状铣刀，用于轴端
b)方头
c)一端圆头一端方头
机械设计 第五章 键、花键、销联接 4
静联接，周向固定，传送转矩T；不能接受轴 向力及轴向固定。 2〕导向平键 3〕滑键 挪动间隔大时采用滑键。
第二节 花键联接
组成：内花键、外花键
一、 花键联接的特点பைடு நூலகம்
1〕齿对称布置，受载均匀； 2〕齿浅，应力集中↓； 3〕承载↑； 4〕定心好，导向性好； 5〕公用设备加工，本钱高。
二、分类 齿形
轻系列 矩形花键 中系列 渐开线花键
机械设计 第五章 键、花键、销联接 14
B毂
毂
C
D
轴
d
轴
1. 矩形花键 大径定心
三条纵向沟槽，将槽销打入销孔后，由 于资料的弹性使销挤压在销孔中，不易 松脱，因此能接受振动和变载荷。
机械设计 第五章 键、花键、销联接 16
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。
具有1:50的锥度，安装 方便，定位精度高。
联接时的防松效果好， 适用于有冲击、振动的 场所的联接。
机械设计 第五章 键、花键、销联接 17
用于盲孔或装配困 难的场所；
销轴用于构成铰链联接。 用开口销锁定，任务可靠， 装拆方便。
机械设计 第五章 键、花键、销联接 5
2、半圆键
特性 1〕键的摆动顺应毂键槽的斜度； 2〕侧面为任务面，传送转矩，不能传轴向力； 3〕特别适于锥形轴端； 4〕对轴减弱大，用于轻载。
机械设计 第五章 键、花键、销联接 6
机械设计 第06章 键连接
第六章 键、花键连接
3/28
1．平键联接
键联接1
平键的两侧面是工作面，上表面 与轮毂上的键槽底部之间留有间隙， 键的上、下表面为非工作面。工作时 靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。
根据用途，平键又可分为 普通平键 导向平键 滑键
第六章 键、花键连接 键 联 接 4/28
①普通平键
键联接1
普通平键主要用于静连接。 普通平键按构造分有：圆头平键（A型键），平头平键（B型键）和半 圆头平键（C型键）
花键联接一般用于定心精度要求高和载荷较大的地方。 花键加工需用专门的设备和工具，成本较高。 花键联接按齿形不同，可分为矩形花键和渐开线花键两类，且均已标 准化。
第六章 键、花键2/28
花键联接强度计算
花键联接2
花键联接的受力情况如右图。其主要失效形 式仍是工作面被压溃（静联接）或工作面过度磨 损（动联接）。
和精度要求高的连接，变载下易松动。
楔键分为普通楔键和钩头锲键盘。
双键：为保证连接具有较大的压紧力，相隔90-120度。
4．切向键
第六章 键、花键连接 键联接3
12/28
组成：由两个斜度为1:100的楔键组成。
工作面：上、下两面
工作原理：靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩，
安装：有一个面必须与轴线共面，对轴的削弱较大，一般用于轴的直径为
渐开线花键 a=30°，h=m a=45°，h=0.8m
[p]、[p]为花键联接的许用挤压应力和许用压强
第六章 键、花键连接
§6-1 键连接 §6-2 花键连接
重点：平键尺寸选择及强度计算
第六章 键、花键连接
2/28
§6-1键连接
键联接1
一、键联接的功能、类型及应用
机械设计课件-键-花键联接
§6-4 销联接
§6-4
销联接
按作用分：定位销、联接销、安全销 ① 圆柱销， 起定位作用， 靠过盈配合固 定。经常拆卸 会降低定位精 度和可靠性。
Hale Waihona Puke ②圆锥销， 起定位作用。 常用于锥度 1:50．装配方 便，定位精度 高，多次拆卸 不会影响定位 精度。当大端 有螺纹时,用 于拆卸销。
安全装置中的过载元件
第六章键、花键、无键联接和 销联接
第六章键、花键、无键联接和销联接 （可拆联接）
§ 6-1键联接
键连接：用于轴与毂联接，传递转矩MT， 起周向定位作用，是一种标准件。
一、键连接的分类及其结构形式 1、类型 键
平键
半圆键
楔键
切向键
普 通 平 键
导 向 平 键
滑 键
普 通 楔 键
钩 头 楔 键
单 向
双 向
p
,表6-1 （轮毂材料）
强度不够时，用双键且对称布置，以1．5个键重校核
2.导向平键和滑键 （1）失效形式：工作面过度磨损 （2）计算准则：按压力进行 条件性计算
2T 10 p p kld
3
许用挤压应力
p ,表6-1
注：其他键联接按强度计算参看教材
§ 6-2 花键联接
1.失效形式:
{
静联接：工作面被压溃 动联接：工作面过度磨损
2.强度条件：
静联接：
p
2T 10 p zhldm
3 3
动联接：
2T 10 p p zhldm
载荷分配不均系数=0.7～0.8齿数多时取小值
工作高度
Dd h 2C 2
C为倒角尺寸
渐开线花键：
《机械设计》第五章_键连接-PPT文档资料-讲义
(a)
(b)
圆 头 — A型（常用）—键(a) 顶上面与毂不接触(b) 有间隙
方 头 — B型—常用螺钉固定
(c)
半圆头—C型（端铣刀加工）—用于轴端与轮毂联接
(c)
(d)
(c)
(c)
(d)
(d)
2）薄型平键——键高约为普通平键的60%~70%： 圆头、方头、单圆头
用于薄臂结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接
a)定位销
销套
安全销
b) 连接销
c) 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 特殊型式销——带螺纹锥销，开尾锥销（右图）弹
性销，开口销，槽销和开口销等多种形 式
d)圆柱销，圆锥销
e)特殊形式销
§5—5 过盈联接
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
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。
N10T0 /d2020T0 [0]
bl bl bld
2、半圆键联接强度校核
N10T0 /d2020T0 [0]
bl bl bld
强度不够时，措施： 1）双键，180°布置（按1.5个键计算）
三键，120°布置 2）增大轴径d↑ 3）增长L↑，但轮毂长↑受力不利 4）改用花键
§5—2 花键联接
花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向 均布而成
(完整版)机械设计键、花键及销联接
第六章：键、花键和销联接主要内容键连接类型与结构平键连接的设计花键连接、销连接及型面连接的基本概念重点难点键连接的类型与结构平键连接的选用和强度校核§ 6 – 1 键联接【功能】主要用于实现轴与轴上零件之间的周向固定，并且传递转矩。
其中有些类型的键还可以实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。
【设计内容】键是标准件。
我们的任务是：选择键的类型、尺寸；键槽的公差和表面粗糙度；必要时校核键联接的强度。
一. 键联接的类型及特点1．平键联接【工作原理】键的两侧面是工作面，工作时，靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。
键的上表面与轮毂的键槽底面间则留有间隙。
优点：结构简单、装拆方便、对中性较好，在冲击、变载下不易松脱，应用广泛。
常用于精度和转速较高或承受冲击、变载的场合。
缺点：不能承受轴向力，对轴上零件不能起到轴向固定的作用。
平键分为：普通平键，薄型平键—静联接；导向平键，滑键—动联接1）普通平键A型（圆头）—指状铣刀加工键槽，轴向固定较好；键的圆头部分不能充分利用，键槽端部应力集中较大。
B型（平头）—圆盘铣刀加工键槽。
克服了上述缺点，但键在键槽中的轴向固定不好。
C型（单圆头）—用于轴端与轴上零件的联接。
2）薄型平键键较薄，厚度约为普通平键的60% 70% ，也分为圆头、平头和单圆头。
【特点】传递的转矩较小【应用】常用于薄壁结构、空心轴及径向尺寸受限制的场合。
3）导向平键导向平键较长，用螺钉固定在轴上的键槽中，轴上零件可沿导向键作轴向移动。
为了便于装拆，在键上设有起键螺纹孔。
4）滑键当所需导向键太长时，由于制造困难，宜采用滑键。
滑键固定在轮毂上，轮毂带动滑键在轴槽中移动。
2．半圆键联接【工作原理】与平键相同，同样是工作面受挤压。
【特点】键可以在键槽中摆动，以适应键槽的斜度；工艺性好，装配方便。
对轴的强度削弱较大。
【应用】适用于轻型机械；尤其是锥形轴端联接。
3．楔键联接【工作原理】键的上下面是工作面。
键和键槽均具有1：100的斜度。
机械设计基础课件——第二章联接
2.半圆键联接（图2-4）
▪ 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。其特点是工 艺性好，装配方便，尤其适用于锥形轴与轮毂的联接，但是轴槽对轴 的强度削弱较大，只适宜轻载静联接。
▪ 3.楔键联接（图2-5）
▪ 键的上、下面为工作表面，键的上表面和轮毂槽底面均制成1∶100的 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。
第三节 螺纹联接和螺旋传动
▪
一、螺纹的主要参数
▪ 1.大径d
▪ 它是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。一般定为螺纹的公称 直径。
▪ 2.小径d1 ▪ 它是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。一般为外螺纹危险剖
面的直径。
▪ 3.中径d2 ▪ 它是一个假想圆柱的直径，该圆柱母线上的螺纹牙厚等于牙间宽。
▪
图 2-6
▪ 二、平键联接的选择计算
▪ 1.类型选择
▪ 键的类型应根据键联接的结构、使用特点及工作条件来选择。选择 时应考虑以下方面的情况：联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑 动距离的长短；键在轴上的位置等。
▪ 2.尺寸选择
▪ 根据轴的公称直径d,从相关手册中选择平键的尺寸b×h。根据轮毂 长度选择键长：静联接时键长应略小于轮毂长度，动联接时要考虑移 动距离；另外键长还应符合表中的标准长度系列。
▪ 7.牙型角（α）和牙侧角（β）
▪ 在轴向剖面内，螺纹牙型两侧边的夹角，用α表示。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的 夹角称为牙侧角，用β表示。
▪
二、螺纹的类型、特点和应用
▪ 1.三角螺纹
▪ 公制三角形螺纹的牙型角α＝60°，其大径d为公称直径。三角形螺纹的当 量摩擦系数大，自锁性能好,螺纹牙根部较厚，牙根强度高，广泛应用于各种 紧固联接。同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹， 其余都称为细牙螺纹。由图2-9a可见，细牙螺纹的螺距小且中径及小径均较 粗牙螺纹的大，故细牙螺纹的升角小，自锁性能好，但牙的工作高度小，不 耐磨、易滑扣，适用于薄壁零件、受振动或变载荷的联接，还可用于微调机 构中。
▪ 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。其特点是工 艺性好，装配方便，尤其适用于锥形轴与轮毂的联接，但是轴槽对轴 的强度削弱较大，只适宜轻载静联接。
▪ 3.楔键联接（图2-5）
▪ 键的上、下面为工作表面，键的上表面和轮毂槽底面均制成1∶100的 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。
第三节 螺纹联接和螺旋传动
▪
一、螺纹的主要参数
▪ 1.大径d
▪ 它是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。一般定为螺纹的公称 直径。
▪ 2.小径d1 ▪ 它是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。一般为外螺纹危险剖
面的直径。
▪ 3.中径d2 ▪ 它是一个假想圆柱的直径，该圆柱母线上的螺纹牙厚等于牙间宽。
▪
图 2-6
▪ 二、平键联接的选择计算
▪ 1.类型选择
▪ 键的类型应根据键联接的结构、使用特点及工作条件来选择。选择 时应考虑以下方面的情况：联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑 动距离的长短；键在轴上的位置等。
▪ 2.尺寸选择
▪ 根据轴的公称直径d,从相关手册中选择平键的尺寸b×h。根据轮毂 长度选择键长：静联接时键长应略小于轮毂长度，动联接时要考虑移 动距离；另外键长还应符合表中的标准长度系列。
▪ 7.牙型角（α）和牙侧角（β）
▪ 在轴向剖面内，螺纹牙型两侧边的夹角，用α表示。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的 夹角称为牙侧角，用β表示。
▪
二、螺纹的类型、特点和应用
▪ 1.三角螺纹
▪ 公制三角形螺纹的牙型角α＝60°，其大径d为公称直径。三角形螺纹的当 量摩擦系数大，自锁性能好,螺纹牙根部较厚，牙根强度高，广泛应用于各种 紧固联接。同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹， 其余都称为细牙螺纹。由图2-9a可见，细牙螺纹的螺距小且中径及小径均较 粗牙螺纹的大，故细牙螺纹的升角小，自锁性能好，但牙的工作高度小，不 耐磨、易滑扣，适用于薄壁零件、受振动或变载荷的联接，还可用于微调机 构中。
机械设计键连接解析
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 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，是否要求承受轴向力），一般优先选用 普通平键的A型键，再考虑C型键 。
2．键尺寸的选择 包括截面尺寸（键的宽度b、高度h）和长度L。 根据轴的直径，从标准中选择确定b和h；根据轴上零件的
轮毂宽度B来初定键的长度，再标准化。
L B 5 ~ 10mm
但导向平键则按轮毂的长度及其移动距离确定键长。 键的标记示例：键（B或C）20×90 GB1096-79
3．平键联接的强度校核
1）受力情况
挤压力：N·d/2=T
2）失效形式及计算准则
普通平键联接（静联接）： 工作面压溃，按挤压强度 准则计算，即σP≤[σ]p；
槽及尖角，减少了应力集中，故可传递较大的转矩。
（2）弹性环联接
弹性环联接（亦称胀紧联接）是利用轴、毂孔和锥形弹性环 之间接触面上产生的摩擦力来传递转矩和轴向力的。
(3)圆锥面过盈联接——轴端 液压装卸法：装、卸时注入高压油（过盈量大、重载） 螺纹联接:毂微量移动（过盈小、轻载）
9.2 销 联 接
强度计算公式
假定：①工作面上受力均匀，且各个齿受力均匀；
②挤压力N作用在平均直径处dm。
静联接： P
2000 T
zhld m
p
动联接：p 2000 T p
zhld m
§9 其它联接
9.1 无键联接
凡是不用键或花键的轴毂联接，统称为无键联接。 （1）型面联接 型面联接装拆方便，能保证良好的对中性；联接面上没有键
其设计为选择性设计，包括类型选择和尺寸选择，然后进行强 度校核。 1．类型选择 2．尺寸选择 根据轴径D，按标准确定zxDxdxb（齿宽），同时确定定心 方式。 3．强度校核计算 受力：与平键受力相同 失效形式：压溃（静联接），磨损（动联接） 计算准则：挤压强度准则σP≤[σ]p； 耐磨性准则p≤[p] 。
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 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，是否要求承受轴向力），一般优先选用 普通平键的A型键，再考虑C型键 。
2．键尺寸的选择 包括截面尺寸（键的宽度b、高度h）和长度L。 根据轴的直径，从标准中选择确定b和h；根据轴上零件的
轮毂宽度B来初定键的长度，再标准化。
L B 5 ~ 10mm
但导向平键则按轮毂的长度及其移动距离确定键长。 键的标记示例：键（B或C）20×90 GB1096-79
3．平键联接的强度校核
1）受力情况
挤压力：N·d/2=T
2）失效形式及计算准则
普通平键联接（静联接）： 工作面压溃，按挤压强度 准则计算，即σP≤[σ]p；
槽及尖角，减少了应力集中，故可传递较大的转矩。
（2）弹性环联接
弹性环联接（亦称胀紧联接）是利用轴、毂孔和锥形弹性环 之间接触面上产生的摩擦力来传递转矩和轴向力的。
(3)圆锥面过盈联接——轴端 液压装卸法：装、卸时注入高压油（过盈量大、重载） 螺纹联接:毂微量移动（过盈小、轻载）
9.2 销 联 接
强度计算公式
假定：①工作面上受力均匀，且各个齿受力均匀；
②挤压力N作用在平均直径处dm。
静联接： P
2000 T
zhld m
p
动联接：p 2000 T p
zhld m
§9 其它联接
9.1 无键联接
凡是不用键或花键的轴毂联接，统称为无键联接。 （1）型面联接 型面联接装拆方便，能保证良好的对中性；联接面上没有键
其设计为选择性设计，包括类型选择和尺寸选择，然后进行强 度校核。 1．类型选择 2．尺寸选择 根据轴径D，按标准确定zxDxdxb（齿宽），同时确定定心 方式。 3．强度校核计算 受力：与平键受力相同 失效形式：压溃（静联接），磨损（动联接） 计算准则：挤压强度准则σP≤[σ]p； 耐磨性准则p≤[p] 。
机械设计：第6章键和花键联接
lh：：齿齿的的工工作作长高度度（（矩渐mm形开渐三mm：线开角））Cd、线形m：d三：＝i倒：角h0＝角分.形5（m0度：.8(D圆模md+m(直数d模＝）径)数di)
dm：平均直径（mm）
[p]：许用挤压应力，查表
[p]：许用应力，查表。
第七章 过盈联接(interference fit joint)
t0
被包取容同件直冷径却间温隙度配t1合H7t1
max 0 1d 10 3
t0
／g6的最小间隙 δmax—标准配合的最大过盈量，μm
△0—防擦伤而留的最小装配间隙， μm
四、花键联接的强度计算
失效形式： 静联接为压溃； 动联接为过度磨损。
计算准则： 保证齿侧面的挤压强度和齿根的剪切强度
静联接的挤压强度：
p
2T 103
zhldm
[ p ]
2T 103
动联接的强度： p
[ p]
矩形：zhhl＝d0m.5(D－d)－2C
D：外花键的大径
：载荷分布不均匀系数，d：＝内0花.7~键0.的8 小径
2、分类（按齿形划分） ① 矩形花键(parallel-sided spline)
定心精度高 定心稳定性好 齿根强度低 应力集中较大
② 渐开线花键（involute spline）
工艺性好 制造精度高 根部强度大 应力集中较小 易于对中
③ 三角形花键(triangular spline)
齿数多 对轴强度削弱小 适用于轻载或薄壁零件
问题
键长不能超过2.25d 两个键按1200布置
楔键强度不够如何办？ 用双键；
三、花键（spline）联接的类型及特点
1、特点 键齿在轴上均匀分布，受力均匀； 对轴削弱减少，齿根应力集中较小； 由于键齿多，所以承载能力大； 对中性好，导向性好； 没有完全消除应力集中； 需用专用设备和工具加工，成本高。
机械设计：第六章 键、花键联接
56~220 7.5
63~250 9.0
键槽
t1 半径r
1 1.4 0.08~0.16 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 0.4~0.6
●静联接的强度条件：
强度条件
p
2T 103 dkl
p
b.动联接
失效形式：工作面过度磨损
b
b
b
h t
d-t
t1 d+t1dBiblioteka 潘存云教授研制A型
C×45˚或r
B型
C型
h R=b/2
b L
L
L
标记实例： 圆头普通平键(A型): 键16×100 GB1096—79 键 b XL GB.. 方头普通平键(B型): 键B16×100 GB1096—79
单圆头普通平键(C型) : 键C16×100 GB1096—79
轴的直径
d
bh
自 6~8 2 2 > 8~10 3 3 > 10~12 4 4
> 12~17 5 5
> 17~22 6 6 > 22~30 8 7 > 30~38 10 8 > 38~44 12 8 > 44~50 14 9 > 50~58 16 10 > 58~65 18 11
> 65~75 20 12 > 75~85 22 14
工作面为两侧面，顶面与轮毂间有间隙（图上未画出）
双钩头滑键
结构特点：两端有钩头，键固定 在轮毂上，键短，槽长。
潘存云教授研制
单圆钩头滑键
结构特点：单圆钩头，嵌入轮毂中。
63~250 9.0
键槽
t1 半径r
1 1.4 0.08~0.16 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 0.4~0.6
●静联接的强度条件：
强度条件
p
2T 103 dkl
p
b.动联接
失效形式：工作面过度磨损
b
b
b
h t
d-t
t1 d+t1dBiblioteka 潘存云教授研制A型
C×45˚或r
B型
C型
h R=b/2
b L
L
L
标记实例： 圆头普通平键(A型): 键16×100 GB1096—79 键 b XL GB.. 方头普通平键(B型): 键B16×100 GB1096—79
单圆头普通平键(C型) : 键C16×100 GB1096—79
轴的直径
d
bh
自 6~8 2 2 > 8~10 3 3 > 10~12 4 4
> 12~17 5 5
> 17~22 6 6 > 22~30 8 7 > 30~38 10 8 > 38~44 12 8 > 44~50 14 9 > 50~58 16 10 > 58~65 18 11
> 65~75 20 12 > 75~85 22 14
工作面为两侧面，顶面与轮毂间有间隙（图上未画出）
双钩头滑键
结构特点：两端有钩头，键固定 在轮毂上，键短，槽长。
潘存云教授研制
单圆钩头滑键
结构特点：单圆钩头，嵌入轮毂中。
键花键联接课件
第六章 键连接
机械设计
第二篇 连 接
键花键联接课件
1
第六章 轴毂连接
第六章 键连接
要求： 了解轴毂连接目的方法，
掌握键与花键连接的设计。
思路： 键连接→花键连接→其他
键花键联接课件
2
轴毂连接目的与类型
轮辐
目的：
——使轴上零件 与轴周向固定 以传递转矩。
轴
第六章 件
3
轴毂连接目的与类型
为什么两平键相隔1800， 切向键隔1200～1300，半 圆键布置在同一直线上？
注意：两个普通平键相隔1800,考虑受载不均,只能 按1.5个计算。
键花键联接课件
17
§6-2 花键连接
第六章 键连接
工作面: 键齿侧面。 工作原理：靠齿侧面的挤压 和剪切传递扭矩。
可用于静联接和动联接。
1. 特点
优点：1）键齿分布均匀，受力合理； 2）齿与轴一体，应力集中小，强度高； 3）齿多，承载能力高； 4）对中性好，导向性好。
键花键联接课件
14
第六章 键连接
二.平键连接的计算
第六章 键连接
§6-1 键连接
1.计算步骤
（1）选择类型 （2）定键尺寸 轴径d 键b×h
L毂 L键 普通平键L键=L毂-(5～10)mm且符合标准系列。 （3）强度校核
失效形式 静连接——压溃——挤压强度 动连接——磨损——耐磨性
键常用材料：45、Q275 （σB≥600MPa）
20
§6-3 其它轴毂连接简介
一. 销连接 作用
销是标准件。
常用材料：35，45钢。 结构形式
二. 无键连接
1. 型面连接 2. 胀紧连接
键花键联接课件
机械设计
第二篇 连 接
键花键联接课件
1
第六章 轴毂连接
第六章 键连接
要求： 了解轴毂连接目的方法，
掌握键与花键连接的设计。
思路： 键连接→花键连接→其他
键花键联接课件
2
轴毂连接目的与类型
轮辐
目的：
——使轴上零件 与轴周向固定 以传递转矩。
轴
第六章 件
3
轴毂连接目的与类型
为什么两平键相隔1800， 切向键隔1200～1300，半 圆键布置在同一直线上？
注意：两个普通平键相隔1800,考虑受载不均,只能 按1.5个计算。
键花键联接课件
17
§6-2 花键连接
第六章 键连接
工作面: 键齿侧面。 工作原理：靠齿侧面的挤压 和剪切传递扭矩。
可用于静联接和动联接。
1. 特点
优点：1）键齿分布均匀，受力合理； 2）齿与轴一体，应力集中小，强度高； 3）齿多，承载能力高； 4）对中性好，导向性好。
键花键联接课件
14
第六章 键连接
二.平键连接的计算
第六章 键连接
§6-1 键连接
1.计算步骤
（1）选择类型 （2）定键尺寸 轴径d 键b×h
L毂 L键 普通平键L键=L毂-(5～10)mm且符合标准系列。 （3）强度校核
失效形式 静连接——压溃——挤压强度 动连接——磨损——耐磨性
键常用材料：45、Q275 （σB≥600MPa）
20
§6-3 其它轴毂连接简介
一. 销连接 作用
销是标准件。
常用材料：35，45钢。 结构形式
二. 无键连接
1. 型面连接 2. 胀紧连接
键花键联接课件
机械设计：第六章 键、花键、无键联接和销联接
– Z1型 – Z2型 – 其它查国标 GB/T 5867-1986
Z1型胀紧联接
Z2型胀紧联接
6-4 销联接－按外形分类
1、圆柱销 2、圆锥销 3、槽销 4、销轴 5、开口销等
销联接－按功能分类
销联接
销联接
销联接
销 联 接 孔 板 应 力 分 布
6-4 销联接
第六章 要点
第六章 键、花键、无键联接 和销联接
6-1 键联接（主要用于周向联接） 1、键联接的功能、分类、结构型式及应
用
– 平键：普通平键、薄型平键、导向平键、滑 键
– 半圆键 – 楔形键 – 切向键：普通楔键、钩头楔键
平键的类型
导向平键、滑键结构
半圆键联接结构
楔键联接的结构
切向键联接的结构
平键联接的强度计算
1、平键的选择与强度或耐磨性计算*
– 计算设计** – 键联接的结构设计
2、花键的类型与选择设计计算（强度或 耐磨性计算）**
– 结构设计（定心方式） – 计算原理 3、了解型面联接、胀紧联接与销联接
普通平键：
Байду номын сангаас
＝
p
2T 103 kld
[ p ]
导向平键、滑键：p 2T 103 [ p] kld
半圆键、楔键强度计算 挤压强度
切向键强度计算－挤压强度
2、键的选择和键联接的强度计 算
键的选择
– 键联接的强度计算
平键（挤压强度） 导向键和滑键（耐磨性） 半圆键—具有调心作用 楔键—轴向固定，同轴度差 切向键—能传递较大扭矩，用于直径大的轴
– 矩形花键联接（小径定心）
轻系列（用于静联接和轻载联接） 中系列（用于中等载荷联接）
Z1型胀紧联接
Z2型胀紧联接
6-4 销联接－按外形分类
1、圆柱销 2、圆锥销 3、槽销 4、销轴 5、开口销等
销联接－按功能分类
销联接
销联接
销联接
销 联 接 孔 板 应 力 分 布
6-4 销联接
第六章 要点
第六章 键、花键、无键联接 和销联接
6-1 键联接（主要用于周向联接） 1、键联接的功能、分类、结构型式及应
用
– 平键：普通平键、薄型平键、导向平键、滑 键
– 半圆键 – 楔形键 – 切向键：普通楔键、钩头楔键
平键的类型
导向平键、滑键结构
半圆键联接结构
楔键联接的结构
切向键联接的结构
平键联接的强度计算
1、平键的选择与强度或耐磨性计算*
– 计算设计** – 键联接的结构设计
2、花键的类型与选择设计计算（强度或 耐磨性计算）**
– 结构设计（定心方式） – 计算原理 3、了解型面联接、胀紧联接与销联接
普通平键：
Байду номын сангаас
＝
p
2T 103 kld
[ p ]
导向平键、滑键：p 2T 103 [ p] kld
半圆键、楔键强度计算 挤压强度
切向键强度计算－挤压强度
2、键的选择和键联接的强度计 算
键的选择
– 键联接的强度计算
平键（挤压强度） 导向键和滑键（耐磨性） 半圆键—具有调心作用 楔键—轴向固定，同轴度差 切向键—能传递较大扭矩，用于直径大的轴
– 矩形花键联接（小径定心）
轻系列（用于静联接和轻载联接） 中系列（用于中等载荷联接）
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各键齿承载均匀，承载力大, 键槽浅，对轴损伤较小。
加工要用专用设备，成本高。
4·失效形式:
静联接: 齿面压溃。
动联接: 工作面磨损。
5. 花键联接的强度校核:
1)静联接: T K z h l rm P
2)动联接:
[σ]P,[p]
T K
－表10ห้องสมุดไป่ตู้11
zh
p.156
l
rm
p
K－载荷不均匀系数,K=0.7～0.8 ;
紧产生偏心, 对中性差, 不适于高速及对中要求高的场合
四. 切向键 P.154 结构 : 1.一对楔键组成, 上下窄面为工作面
2.只能单向传递转矩 双向传递 : 两对切向键 (120°～130°分布) 特点 : 承载力大→重型机械
T
(二)键的选择及平键的强度校核 P.154
一.键的选择 →(工作要求) 键的种类→按轴径 d选键
与轮毂键槽底面有间隙, 键在轴上键槽中能 绕其圆心转动。 △工作原理: 同平键
△构造与加工: ┌键：用圆钢切制或冲压后磨削 └键槽: 盘状铣刀加工
△失效形式: 键剪断, 工作面压溃。
△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。
△成对使用: 承载能力不够时用, 沿同一母线布置。
的b 、 h→选键长L(标准 ; 短于轮毂寛度) 表10-9
二.平键的强度校核 P.152
b
h/2
1.静联接 →压溃→挤压强度
p
l
Ft h/2
4T l hd
p
Mpa (10-27)
2.动联接
→磨损→压强
p 4T p
l hd
圆头: l =L－Tb 平头: l =L 单圆头: l =L－b/2
松联接 平键
普通平键（静联接） 导向平键（动联接 ）
分类:
半圆键（静联接）
紧联接
楔键 (静联接，单向轴向固定) 切向键(静联接,单向传递转矩)
(一)键联接分类介绍 一. 平键联接: p.151
△结构: 键两侧与键槽相配合( 静联接为 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。
△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。 △分类与加工 1.静联接(普通平键) △Ａ失(圆效头形)：式指形铣刀,键定位好,轴应力集中大 △Ｂ特(方点头)：盘铣刀,应力集中小 △Ｃ成(单对圆使头用)：立铣刀加工,用于轴端
特殊形状销 图10-41
开尾销
槽销
按作用
圆柱销
圆锥销
圆 锥 销 圆锥销
按作用
定位销:固定零件间的相对位置 联接销:联接→传递不大的T 安全销:安全保护
联接销: 安全销
定位销
小结：
1.键的功用、工作原理及分类特点 2.平键联接失效形式、选择及强度计算 3.花键联接的类型和特点 4.销联接功用、分类。
p , p －(按强度弱者)查表10-10 P.155
T－转矩N·mm ， l －键的工作长度mm
(三)花键联接 P.155
1·结构: 由轴及轮毂孔周向均布的多个键齿互相配合 构成花键联接, 可视为平键在数量上的发展。
2·工作原理：
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。
3·特点
键 联 接 和 花 键 联 接 P.151
§10-11 键联接和花键联接 (一)键联接分类介绍 (二)键的选择及平键的强度校核 (三)花键联接
§10-12 销联接
§10-11 键联接和花键联接
功用: 主要实现零件在轴上的周向固定并传递转
矩（静联接），还可实现轴上零件的轴向
固定或轴向移动（动联接 ）。
h－齿面工作高度h=(D－d)/2－2C
D、d－大小径；
C－齿顶倒圆半径;
Z－齿数
C
l－齿的接触长度；
Dd
rm－平均半径 rm=(D+d)/4
§10-12 销联接 p.156
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
二. 分类: 按形状
圆柱销
图10-40,a
圆锥销
图10-40,b,c,d
三. 楔键: △结构:
P.153
1.键的上下面及键槽底面有1:100 斜度
2.键侧与键槽有间隙 , 上下面楔紧
3.可实现单向轴向固定。 △工作原理: 靠上下面挤紧的摩擦力
传递转矩, 上下面为工作面
△失效形式: 工作面压溃
△分类:
(轴上键槽):
普通楔键
钩头楔键
△特点: 简单, 且可实现轮毂在轴上单向轴向固定; 但楔
2.动联接 导向平键：较长,键固定于轴上。
△失效形式
静联接: 工作面挤溃，键剪断 动联接: 工作面磨损。 △特点： 结构简单,装折方便, 对中性好,承载能力大,应用广泛。 △成对使用: 承载能力不够时 采用,按 180°布置。
二. 半圆键: p.153 △结构: 键为半圆板, 键两侧与键槽配合, 键上端面