第6章 键、花键联接

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第6章 键联接解读

第6章 键联接解读

安全销


圆柱销
按形状分
特点: 靠过盈配合固定在销孔中,经多次拆装后,定
位精度和可靠性会降低。
§6-4 销连接
定位销
按用途分 连接销
安全销
拆装

方便

圆柱销
用于
圆锥销
盲孔
按形状分
特点:
有1:50的锥度, 可反复多次拆装。
螺母锁紧 抗冲击
§6-4 销连接
定位销
按用途分 连接销
安全销


圆柱销
按形状分
§6-1 键连接
薄型平键与普通平键的主要区别:
键的高度约为普通平键的70%~ 60%,因而传递 扭矩的能力较低,常用于薄壁结构、空心轴及一些径 向尺寸受到限制的场合。
普通平键应用最广。
导向平键 滑键
----用于动连接 如变速箱内的滑移齿轮
固固定定螺螺钉钉
潘存云教授研制
起起键键螺螺孔孔
导向平键
特点: ● 长度较长,需用螺钉固定。 ● 可实现轴上零件的轴向移动,
30 ~ 45

50
40
30
§6-1 键连接
(1) 平键连接强度计算
(2) 半圆键连接强度计算
按工作面的挤压应力进行强度校核计算
---只用于静连接,失效形式为工作面被压溃 注意:
● 接触高度 k 应根据键的尺寸从标准中查取。
● 工作长度近似地取其等于键的公称长度:l = L。
l k
b F
T
y≈d/2
F
F d
h
d
2
b h
k= 2
d
T
§6-1 键连接
普通平键连接的挤压强度条件:

机械设计第6章 键、花键、无键连接及销连接

机械设计第6章  键、花键、无键连接及销连接
第6章 键、花键、无键连接及销连接
§6-1 键连接 §6-2 花键连接 §6-3 无键连接 §6-4 销连接
§6-1 键连接
一、键连接的功能、分类、结构形式及应用 键主要用来实现轴与轴上零件之间的周向固定,是一种标准零件。 键连接的主要类型有:平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。
1.平键连接 平键的两侧面是工作面,上表面与轮 毂的键槽底面间则留有间隙。
§6-1 键连接
假定载荷在键的工作面上均匀分布。普通 平键连接的强度条件为:
键联接5
F 2T 103 P [ P ] kl kld
导向平键连接和滑键连接接的强度条件为:
2T 103 p [ p] kld h 式中: k 2 l L b (圆头平键)
b l L 2
一、型面连接 型面连接是用非圆截面的轴与相同轮廓的毂孔配合而构成的连接,用 以传递运动和转矩,它是无键联接的一种型式。
由于型面联接要用到非圆形孔,以前其加工困难,限制了型面联接 的应用。 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,故型面联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。
圆柱销
圆锥销
内螺纹圆锥销
槽 销
开尾圆锥销
销轴和开口销
销的材料为35、45钢(开口销为低碳钢),许用应力[t]=80MPa,许用 挤压应力[p]与键联接的挤压应力相同。
§6-2 花键连接
一、花键连接的类型、特点、和应用
花键连接是由外花键和内花键组成。将具有均布的多个凸齿的轴置于 轮毂相应的凹槽中所构的联接。其工作面是键齿侧。
花键连接是多齿传递载荷,故比平键联接的承载能力高,定心性和导 向性好,对轴的削弱小(齿浅、应力集中小); 花键连接适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的连接;

机械设计作业6答案

机械设计作业6答案
联接销:传递不大的载荷。失效形式为剪断和压溃。
安全销:作安全装置中的过载剪断元件。
6—26一般联接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同?
答:联接销:根据联接的结构特点按经验或规范确定,必要时再按剪切和挤压强度条件校核计算。
定位销:通常不受或只受很小的载荷,故不作强度校核计算,其直径按结构确定,数目一般不少于两个。
第六章键、花键、无键联接和销联接
一、选择题
6—1普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间C。
A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用
C、沿周向固定并传递周向力D、安装与拆卸方便
6—2设计键联接时,键的截面尺寸b×h通常根据D按标准选择;键的长度通常根据
C按标准选择。
A、所传递转矩的大小B、所传递功率的大小C、轮毂的长度D、轴的直径
6—5当轴作单向回转时,平键的工作面在D,楔键的工作面在键的A。
A、上、下两面B、上表面或下表面C、一侧面D、两侧面
6—6能构成紧联接的两种键是C。
A、楔键和半圆键B、半圆键和切向键C、楔键和切向键
6—7一般采用B加工B型普通平键的键槽。
A、指状铣刀B、盘形铣刀C、插刀
6—8平键联接能传递的最大转矩T,现要传递的转矩为1.5T时,则应A。
两楔键相隔90°~120°布置,若夹角过小,则对轴的局部削弱过大;若夹角过大,则两个楔键的总承载能力下降。当夹角为180°时,两个楔键的承载能力大体上只相当于一个楔键的承载能力。因此,两个楔键间的夹角既不能过大,也不能过小。
两个半圆键布置在轴的同一母线上,半圆键在轴上的键槽较深,对轴的削弱较大,不宜将两个半圆键布置在轴的同一横截面上。
解:1、B型普通平键联接
①键的尺寸

机械设计课件-键-花键联接

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:

第六章键联接

第六章键联接

第六章 键、花键、无键连接和销联接一.典型例题分析【例题一】直径d=80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮,轮毂长L=1.5d ,工作时有轻微冲击。

试确定平键联接尺寸,并计算其能传递的最大转矩。

[解题要点](1)根据直径以及轮毂长在键长系列中选键;(2)将键的强度条件公式变形,可得到键所能传递的转矩。

[解题过程]根据轴径d=80mm ,查表得键的尺寸为剖面b=22mm ,h=14mm根据轮毂的长度L=1.5d=1.5×80=120mm从键长系列中,取键的公称长度100mm键的标记 键22×100 GB 1096-79键的工作长度为l=L-b=100-22=78mm键与轮毂键槽接触高度为k=h/2=7mm根据齿轮材料为钢,工作时有轻微冲击,取许用挤压应力[]a p MP 110=σ 根据普通平键联接的强度条件公式[]p p kld T σσ≤⨯=3102 可求得键连接传递的最大转矩为[]m N kld T p ⋅=⨯⨯⨯==4.24022000110807872000max σ【例题二】图示变速箱中的双联滑移齿轮采用矩形花键联接。

已知:传递转矩T =140N·m,齿轮在空载下移动,工作情况良好,轴径D =28mm ,齿轮轮毂长L=40mm ,轴及齿轮均采用钢制并经热处理,硬度值≤40HRC,试选择矩形花键尺寸及定心方式,校核联接强度。

[解题要点](1)根据轴径选择花键型号;(2)根据花键连接强度条件公式对连接强度进行校核,然后判断是否满足强度。

[解题过程]由手册查得中系列矩形花键的齿数为6,外径28mm ,内径23mm ,花键型号:6×23×28×6,采用小径定心。

齿顶倒角3.0=Cmm ,2.0=r mm 。

平均直径mm d D d m 5.25223282=+=+= 齿的接触高度mmC dD h 9.13.022232822=⨯--=--= 取齿的接触线长度mm l40= 载荷不均匀系数8.0=ψ由轴和齿轮的材料及热处理方式,查表[]a p MP 120=σ根据花键静连接强度条件公式:a m p MP zhld T 1.305.25409.168.010********3=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=ψσ<a MP 120强度足够。

机械零件第六章

机械零件第六章

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§6-2
花键联接
(一)花键联接的类型、特点和应用
组成: 由具有内花键的花键孔和具有外花键的花键轴构成。
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特点: 优点: a)因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多 的齿与槽,故联接受力较为均匀; b)因槽较浅,齿根处应力集中较小,轴与毂的 强度削弱较少; c)齿数较多,总接触面积较大,因而可承受较 大的载荷; d)轴上零件与轴的对中性好,这对高速及精密 机器很重要; e)导向性好,这对动联接很重要; f) 可用磨削的方法提高加工精度及联接质量。
dm d f
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f
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§6-3
(一)型面联接
无键联接
非圆截面柱体的型面联接 : 由光滑非圆剖面的轴与相应的毂孔构成的联接
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特点: 优点: 装拆方便、能保证良好的对中性;型接面上没有应 力集中源造成的影响;能比平键联接传递更大的转矩。 缺点: 加工复杂。所以实际中应用较少。
动联接时许用压 强[p]

50
40
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2.半圆键联接
2T 10 p [ ] p kld
3
(MPa)
注意:在进行强度计算校核后,如果强度不够,可采用双键。 这时应考虑键的合理布置。两个平键最好布置在沿周向相隔 180°;考虑到两个键上载荷分配的不均匀性,在进一步的强度 校核中只按1.5个键计算。
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1.矩形花键: 按齿高的不同,矩形花键的齿形尺寸在标准中规定两个系 列,即轻系列和中系列。轻系列的承载能力较低,多用于静联 接或轻载联接;中系列用于中等载荷。

(完整版)机械设计键、花键及销联接

(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。

第6章 键、花键、无键 联接和销联接

第6章  键、花键、无键 联接和销联接

二. 键的选择
1. 类型的选择:据联接的结构、使用特性、工作条件来选择。选 择时应考虑的因素有:
1)需传递扭矩的大小; 2)是否有相对运动; 3)滑动距离的长短; 4)联接中对心性的要求; 5)是否有轴向定位; 6)键在轴上的位置(中、端)等。 2. 尺寸的选择:
由轮毂的长度定:略 小于轮毂的长度 所选长度应符合国标 中规定的长度系列。
1: 100
工作面
方头楔键
钩头楔键
圆头楔键
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
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: 对轴的强度削弱较大。一般用于轴径大于100mm的轴 上 。
4)滑键
2.半圆键联接
工作面:键的两侧面 工作原理:靠键与键槽的互压传递转矩。 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。
工作面
3.楔键
工作面:键的上下表面 工作原理:靠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。 特点及应用:联接可靠,但对中精度差。适用于定心精度 要求不高,低转速的场合。
3
式中:—载荷系数, = 0.70.8;
l
--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: d D d m
h--为齿的工作高度, 30 时h m 45 时h 0.8m ,
2
§6-3 无键联接
1.形面联接:光滑的非圆形截面 装拆方便;对中性好;应力集中小,但加工复杂。
2T 103 p [ p] kld L

机械设计:第6章键和花键联接

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。

第6章键花键无键联接销联接

第6章键花键无键联接销联接
第6章键花键无键联接销联接
(2) 半圆键连接强度计算
• 由于失效形式一样,所以半圆键的强度条件与普通平键的完 全一样,只是半圆键的接触高度 k 应根据键的尺寸从标准中
查取,工作长度 l ≈L。
用于静联接,失效形式为表面压溃
k
b N
y≈d/2
T
d
2T σp = kl d
≤[σp ]
MPa
第6章键花键无键联接销联接
安全销
潘存云教授研制


按形状分
安全销:作为安全装置中的过载剪切元 件。安全销在过载时被剪断,因此,销 的直径应按剪切条件确定。为了确保安 全销被剪断而不提前发生挤压破坏,通 常可在安全销上加一个销套。
第6章键花键无键联接销联接
定位销
1、键的选择
❖ 选则类型—根据各类键的结构特点、使用要求或工作 条件 (扭矩大小、对中性、是否轴向固定、滑移等) 选 择;
❖ 尺寸选择—键的截面尺寸 b×h 根据 轴径 d 由标准中 选取。键长 L 参考 轮毂长度 选取标准值(等于或略短 于轮毂的长度 ,导向平键长度按轮毂的长度及其滑动 距离确定)
潘存云教授研制
第6章键花键无键联接销联接
(1) 矩形花键
➢ 形状简单,加工方便,可用磨削方法获得较高精度。 ➢ 按齿高不同,矩形花键的齿形尺寸在标准中规定了两个
系列: ❖ 轻系列多用于轻载联接或静联接; ❖ 中系列多用于中载联接或空载下轮毂滑移的动联接;
第6章键花键无键联接销联接
矩形花键的定心形式
第6章键花键无键联接销联接
二、胀紧连接
胀紧联接是在轴与毂孔之间装配一个 或几个胀紧联接套,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联 接。

机械设计:第六章 键、花键联接

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。

机械设计-第六章 键、花键、无键连接和销连接

机械设计-第六章 键、花键、无键连接和销连接
第六章 键、花键、无键连接和销连接
本章讲述实现轴与轮毂之间的周向固定并传递转矩方 法,也称为轴毂联接。常用零件有键、花键、销和紧定螺 钉等
§6-1 键连接
一、键连接的功能、分类、结构形式及应用 定义:把轴和轴上零件的轮毂联接起来的标准零件。 作用:传递转矩,实现轴上零件的周向固定,有时
可实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。 类型:按键的结构形式可分为平键、半圆键、楔键、
一、花键连接的类型、特点和应用 优点:①齿多,且每个齿受力均匀,承载能力强;
②键槽浅,齿根处应力集中小,对轴、毂的强度削弱小; ③导向性好,可适应轴上零件的滑移;④对中性好;
缺点:加工复杂,成本较高。 应用:传递载荷大,对中性要求较高的动、静联接。 分类:矩形花键和渐开线花键 1、矩形花键 轻系列:用于静联接或轻载联接 中系列:用于中等载荷的联接。 定心方式:小径定心(外花键和内花键的小径为配 合面,大径处有间隙),定心精度高,稳定性好。
挤压强度校核:
可见联接的挤压强度不够。采用双键,相隔180°布置。
双键的工作长度:l=1.5×70=105mm,则
③ 结果键的标记为:键20×90GB/T1096-1979 (一般A型键可不标出“A”,对于B型或C型键, 须将“键”标为“键 B”或“键C”)。
§6-2 花键连接
花键联接是平键联接在数目上的发展,由外花键 和内花键组成的联接,适用于动、静联接。
键的截面尺寸:根据d=70mm,查表6-1,b=20mm,
h=12mm。
键的长度:由轮毂宽度及键的长度系列,L=90mm。
② 校核键联接的强度 许用挤压应力:键、轴和轮毂的材料都是钢,查表6-2, 取 [σ]p=110MPa; 键的工作长度:l=L-b=90-20=70mm; 键与轮毂键槽的接触高度:k=0.5h=0.5×12=6mm;

键花键联接课件

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。

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
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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)
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§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

6第六章 键花键联接

6第六章 键花键联接
T Nhomakorabead
工作面
120˚ ~130˚


1:100
T
d
§6-1键 联 接
二、键的选择和强度校核 1.键的尺寸选择 平键的尺寸主要是键的截面尺寸b×h及键长L。 b×h根据轴径d由标准中查得, 键的长度L参考轮毂的长度B确定,一般应略短于轮毂长,并符合标准中规定的 尺寸系列,键长由结构确定,而不是由强度确定,一般:B-L=(5—10)mm 2.平键联接的失效和强度校核 详细说明
不良 中等 良好 不良 中等 良好
15~20 20~30 25~40 ----------
25~35 30~60 40~70 3~10 3~15 10~20
§6-3 无键连接
一、型面连接 型面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。
§6-4 销连接
定位销 连接销 安全销
潘存云教授研制
作用:固定零件之间的相对位置,并可传递不大的载荷。 按用途分
类 型 按形状分
圆柱销
特点:为过盈配合,经多次拆 装后,定位精度会降低;有u8、 m6、h8、h11四种直径偏差可供 选择,以满足不同要求。
潘存云教授研制
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。 (4)切削加工有难度,不易保证配合精度。
常用连接型面有:
D D
带切口的圆形
电风扇
方形
六边形
等距曲线
二、胀紧连接

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

切向键连接
• 切向键连接的结构 • 切向键是由一对 斜度为1:100的 楔键组成 • 切向键的工作原理 • 靠工作面上的挤压力和轴与轮毂间和摩擦力来传递转矩。 • 用一个切向健时,只能传递单向转矩;当要传递双向转矩时, 必须用两个切向键,两者间的夹角为120°~130°。 • 特点:由于切向键对轴的削弱较大,因此常用于直径大于 100mm的轴上。
销的设计计算
• (1)定位销:小载荷,不作强度校核。直径由结构确定,数目 一般不少于2个。销装入被连接件内的长度,为销直径1~2倍。 • (2)连接销的类型:工作要求选定,尺寸可根据连接的结构 特点按经验或规范确定,再按剪切和挤压强度条件进行校核。 • (3)安全销在机器过载时应被剪断,因此,销的直径应按过 载时被剪断的条件确定。
第六章 键、花键、无键连接和销连接
• 6.1 键连接 • 6.2 花键连接
• 6.3 无键连接
• 6.4 销连接
6.1 键连接
1 键连接的功能、分类、结构型式及应用
键是一种标准零件,其功能: (1)实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩 (2)实现轴上零件的轴向固定 (3)实现轴上零件的轴向滑动的导向 键连接的主要类型
• 花键连接强度计算
静连接
动连接
• ψ——载荷分配不均匀系数,与齿数多少有关,一般取 ψ=0.7~0.8,齿数多时取偏小值;
矩形花键
• 按齿高的不同,矩形花键的齿形尺寸在标准中规定了轻系列和 中系列两个系列。 • 矩形花键的定心方式 :小径定心 • 特 点 • (1)定心精度高; • (2)定心的稳定性好;
• (3)能用磨削的方法消除热处理引起的变形。
渐开线花键
• 渐开线花键的齿廓为渐开线,齿顶高分别为0.5m和0.4m(模数) • 与渐开线齿轮相比:(1)渐开线花键的齿较短;(2)齿根较宽; (3)不发生根切的最小齿数较少。 • 渐开线花键的优点 : • 当传递的转矩较大且轴径也大时宜采用30°渐开线花键连接。 • 45°的渐开线花键特别适用于薄壁零件的轴毂连接。 • 渐开线花键的定心方式为齿形定心:有利于各齿均匀承载。

机械设计:第六章 键、花键、无键联接和销联接

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

– 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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§6-1 键联接
二.平键联接的计算 1.计算步骤 (1)选择类型 (2)定键尺寸 轴径d L毂 键b×h 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 静联接——压溃——挤压强度 失效形式 动联接——磨损——耐磨性 键常用材料:45、Q275 (σB≥600MPa)
§6-1 键联接
§6-3 其它轴毂联接简介
§6-3 其它轴毂联接简介 一. 销联接 二. 型面联接 三. 胀紧联接 四. 过盈配合联接
§6-2 花键联接
三.花键联接的计算 失效形式 强度计算
F 2T ≤ [σp ] 静联接:σp = = A ψZhld m T 式中:F = A = h⋅l dm Zψ 2
2T ≤ [p] 动联接: p = ψZhld m
静联接 ——压溃——挤压强度 动联接 ——磨损——耐磨性
作业
作业: P1接 键齿侧面为工作面。 工作原理:靠齿侧面的挤压和剪切传递扭矩。
一. 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。 缺点:需专门设备,成本高。
§6-2 花键联接
二.类型
矩形花键——内径定心 特点:应用广泛,定心精度高,承载能力大,轴和毂 的配合面都要磨,毂孔HRC>40。 渐开线花键 ——齿形定心 特点:承载能力大,使用寿命长,定心精度高,用于 大尺寸,大载荷时。
§6-1 键联接
工作原理:靠摩擦力和偏压力来传递扭矩。
T
特点:偏心,不能用于高速及对中要求高的场合。
§6-1 键联接
4.切向键联接 工作面是上、下两面。其中 一个工作面通过轴心平面。 工作原理:靠挤压力和摩擦力 来传递单向扭矩。 传递双向扭矩时,用两切向键,相隔1200~1300。 特点:对中性差,用于低速、重载、轴直径>100mm。
第六章 键、花键、无键联接和销联接
§6-1 键联接 §6-2 花键联接 §6-3 其它轴毂联接简介
§6-1 键联接
轴毂联接——使轴上零件与轴周向固定以传递转矩。 键联接 花键联接 销联接 过盈配合联接 型面联接 §6-1 键联接 一.类型、工作原理 1.平键联接
§6-1 键联接
F F d T
工作面是两侧面,键上表面与轮毂之间有间隙。 d 工作原理:靠侧面的挤压与剪切来传递扭矩。 F⋅ = T 2 平键分为:普通平键、导向平键和滑键。 (1)普通平键 A型(圆头) B型(方头) C型(单圆头)
强度计算 F 4T σp = ≤ [σp ] 静联接: σp = ≤ [σp ] A dhl 2T h⋅l 式中: F = A≈ d 2 A型(圆头)l = L − b B型(方头)l = L C型(单圆头) = L − b / 2 l
4T ≤ [p] 动联接: p = dhl 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。
§6-1 键联接
(2)导键 ——键固定在轴上,零件移动。
用于轴向移动量较小时。
§6-1 键联接
(3)滑键 ——键固定在毂上,沿轴上键槽移 动。
用于轴向移动量较大时。 平键联接结构简单、装配方便、对中性能好。
§6-1 键联接
2.半圆键联接
§6-1 键联接
3.楔键联接 工作面是上、下两面。侧面有间隙。
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