第六章 键、花键联接
第6章 键 花键 销 型面连接
m——涨套的额定载荷系数
第六章
键、花键、无键和销连接
第 20
销连接 (pin)
定位销——主要用于零件间位置定位，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
页
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
第六章
键、花键、无键和销连接
第六章
键、花键、无键和销连接
第 12
页
花键联接 （spline）
一、类型、特点和应用
1、特点： 1）齿较多、工作面积大、承载能力较高 2）键均匀分布，各键齿受力较均匀 3）齿槽线、齿根应力集中小，对轴的强度削弱减少 4）轴上零件对中性好 5）导向性较好 6）加工需专用设备、制造成本高
第六章
键、花键、无键和销连接
页
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
第六章
键、花键、无键和销连接
第 6
2、半圆键 （woodruff key)
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。
特点：可传递较大扭矩和轴向力，无应力集中，对中性好，装拆方便， 有时受到结构尺寸的限制。
第六章
键、花键、无键和销连接
第 19
GB/T5867-1986规定了5种型号：
Z1~Z5型 传递转矩时：
T m[T ]
页
传递轴向力时： Fa m[ Fa ]
转矩、轴向力联合作用时：
第六章 键 、花键联接
本章内容：：平键和花键联接的分类及特点 失效形式及强度计算
本章重点：：平键联接的类型及选择 尺寸确定及强度计算
键联接的选择计算的特殊性： 先查标准选择尺寸再校核强度
§6—1 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 ）
1.静联接(普通平键)
Ａ(圆头)型：立铣刀，键定位好，轴应力集中大。 Ｂ(平头)型：盘铣刀，轴向键无定位，应力集中小。 Ｃ(单圆头)型：立铣刀加工，用于轴端
2.动联接┌导向平键：键固定于轴上, 滑移距离小 └滑键：键固定于轮毂上,滑移距离大
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。
采用双键：承载能力不够时采用,按 180°布置。 一对平键只按1.5 个键计算。
二. 半圆键:
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, 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。 采用双键：承载能力不够时用, 沿同一母线布置
三. 楔键
结构: 1.键的上表面及键槽底面有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: 靠上下工作面挤紧的摩擦力传递转矩
失效形式: 工作面压溃
构成与加工 (轴上键槽): ┌圆头楔键: 立铣刀加工 ; 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。 特点: 可实现轮毂在轴上单向轴向固定; 但楔紧产生偏心,
机械设计第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；
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
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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]
钢
50
40
30
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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。
6 第六章 键和花键连接解析
采用双键时，不能相隔180°,应位于轴的同一母线上。
3、楔键联接
1： 100
工作面
方头楔键 钩头楔键 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
2000 T 动联接（耐磨性条件）： P = ≤ [P] ψzhldm
（表6-3）
T——传递扭矩（N.m） Z——花键齿数 l ——键齿工作长度（mm）dm——花键的平均直径 ψ——载荷分布不均系数 h——键齿侧面工作高度（mm） [σ p ]：许用挤压应力，查表 [p]：许用压力，查表。
§6—3 无键联接
普通平键的主要尺寸 （表6-1）
失效形式：压溃（静联接——键、轴、毂中较弱者） 磨损（动联接） 键的剪断（较少） 1、平键联接的强度校核 a)
N 1000 T / 挤压强度条件为：σP = = kl kl
d
2
=
2000 T
kld
≤ [ σ ]P
允许传递的扭矩： T =
1 kld[ σ ] P 2
3、定心方式： 矩形——内径定心； 渐开线——齿面定心； 其它 定心 方式
4、渐开线花键特性： （1）齿对称布置，受载均匀； （5）可用于“动”、“静”；
（2）齿浅，应力集中↓；
（3）承载↑； （4）定心好；
（6）渐开线较矩形根部↑，承
载↑， 定心精度高，宜用于载
荷大、尺寸大场合。
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
(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-键与花键联接
第六章键、花键和销联接内容提要：本章讲述实现轴与轮毂之间的周向固定并传递转矩方法，介绍键、花键和销联接。
重点：平键联接选择方法及强度校核计算。
§6-1 键联接（一）键的功能、分类、结构、应用:键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动导向。
键的联接按键的结构形式可分为：平键联接（图6-1）、半圆键联接（图6-3）、楔键联接（图6-4）、切向键联接（图6-5）。
图6-1 图6-3 图6-4 图6-51、平键联接平键的左右两侧面是工作面，工作时靠工作面的挤压来传递转矩，键的上表面和轮毂的键槽地面有间隙。
特点是定心好、装拆方便。
根据用途不同，平键普通平键导向平键，普通平键用于静联接，导向平键用于动联接。
普通平键应用最广。
（1）普通平键：按构造分为A、B、C三种（图6-1b，c，d）。
图6-1b 图6-1c 图6-1dA型：圆头键，用指状铣刀加工。
轴上键槽端面应力集中大。
平键的两圆头与键槽并不接触，不受力。
B型：平头键，盘状铣刀加工，键槽两端应力集中小，但键槽长度要大于键的长度，大多少取决盘状铣刀的直径。
C型：单圆头键，指状铣刀加工，用于轴端。
（2）导向平键：当轴上零件相对于轴有滑移时，如汽车变速箱中的滑移齿轮，要用导向平键或滑键完成。
导向平键是一种较长的平键，要用螺钉固定在轴上的键槽中（图6-2a）。
2、半圆键半圆键用于锥形轴端，键可转动调整，与键槽底部相适应。
半圆键缺点是对轴削弱较大，可用于轻载静联接中。
3、楔键联接楔键的上表面与相配合的轮毂底面均有1:100的斜度，装配后，楔键即楔紧在轴和轮毂的键槽里。
工图6-2a作时，靠上下表面被楔紧后产生的摩擦力来传递扭矩，并可以承受单向的轴向载荷。
特点是楔紧后，轴与轮毂的配合产生偏心和偏斜。
用于定心精度要求不高，低转速的场合。
楔键分普通楔键（有圆头、平头和单圆头三种形式）和勾头楔键（勾头供拆卸用，安装在轴端时，要加防护罩）。
第六章 键、花键、无键联接和销联接
特点：两侧面是工作面，此键结构简单、对中性好、装拆方便。
◆导向平键和滑键：都用于动联接。轴上零件在工作过程中 必须作轴向移动的联接。 导向平键：按端部形状分圆头A型、方头B型。一般用螺钉固 定在轴槽中,和键槽间隙配合.适用于轮毂移动距离不大的场合. 滑键：固定在轮毂上，随轮一起沿轴上的键槽移动，适用于 轮毂移动距离较大的场合。 各键联接动画点击图
2. 半圆键联接 两侧面为工作面,其工作原理平键相同。 ◆特点：结构简单、工艺性好，制造及 装拆方便对中性好，对轴削弱大，多用于轻 载或锥形轴端联接。
3.楔键联接和切向键联接： a、楔键：普通楔键和钩头楔键。楔键用 于静联接。楔键的上下面是工作面。上表面 有1:100的斜度，装配时打入轴和毂槽内。 有圆头、平头和钩头楔键。装配演示。 特点：结构简单,但装拆不方便,对中 性差,在冲击、变载情况下易松动,只用于 轻载、低速,精度要求不变的情况。 b、切向键：是由一对楔键组成的 键的两个窄面是工作面，其中一个面通 过轴心线平面。装配演示 特点：靠挤压传递扭矩,对中 性差，对轴的削弱大。主要用于 直径大于100mm的轴上。(大型带 轮、大型飞轮、绞车）
(3)花键联接定心方式：矩形花键:大径定心,齿侧定心 渐开线花键:齿侧定心,大径定心
(a)
d
D
D
(b)
b
(c)
(a)小径定心
(bห้องสมุดไป่ตู้大径定心
(c)齿侧定心
（二）花键连接强度计算 首先根据联接的结构特点，使用要求和工作条件选定花键类 型和尺寸以及受力分析，进行强度校核。 ◆花键联接可做成：静联接 -主要失效形式为齿面压溃； 动联接 -主要失效形式为工作面磨损。 静联接时，挤压强度条件 动联接时，耐磨性条件
1. 平键联接 平键的两侧面是工作面，上工作面与轮毂槽底之间留有间隙 工作时，靠键与键槽的互相挤压传递转矩。
机械设计：第六章 键、花键联接
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。
第六章 键、花键、无键连接和销连接
B
14
≈d/2
三) 键联接的强度计算
1．平键联接受力分析
联接工作面（侧面） ——受挤压力F
F 2T N d
键的截面——受剪力： F 2T N d
式中：T——转矩，N·mm d——轴的直径，mm
k
F
F
T 平键联接受力情况
15
2．失效形式及计算准则
失效 形式
联接工作 静联接——较弱零件（通常是轮毂）被压溃。 主要失效形式
缺点：键槽较深，对轴的强度削弱较大。
主要用于载荷较轻的静联接，尤其适用于锥形轴与轮毂的联接。 5
普通楔键
楔键联接
N
fN
工作面
T
1∶100
钩头楔键
fN N
工作原理——键的上下两面为工作面，其上表面和轮毂槽底均有1：100的斜
度。装配时，将键沿轴向打入轴和轮槽内，工作表面上产生很大的正压力， 工作时，依靠工作面上正压力产生摩擦力传递转矩T.
导向平键是一种较长的平键，键用螺钉固定在轴的键槽中，轴上零件可 沿键作轴向滑移。常用于轴上零件轴向位移量不大的场合。 变速箱齿轮
12
滑键——用于动联接，轴上铣出较长的键槽，滑键固定在轮毂上，
轴上零件带动键在轴上键槽中作轴向滑移。用于轴上零件轴向位移量较 大的场合。
13
二）键的选择
1. 键的类型选择——键的类型应根据连接的结构特点，使用要求和 工作条件来选择。
L
h
l
l =L
盘铣刀加工键槽
但对于尺寸较大的键需用紧 定螺钉将键固定在轴上键槽 中。
10
L
3) 单圆头平键（C型）
单圆头平键具有A、B键的特点
轴上键槽用指状铣刀加工，轴槽与
第6章键和花键联接
2、分类（按齿形划分） ① 矩形花键(parallel-sided spline) ② 渐开线花键（ involute spline） 定心精度高 定心稳定性好 工艺性好 ③ 三角形花键(triangular spline) 齿根强度低 制造精度高 齿数多 应力集中较大 根部强度大 对轴强度削弱小 适用于轻载或薄壁零件 应力集中较小 易于对中
第六章 键和花键联接
一、键（key）联接的分类和结构形式
普通平键 平键 (flat key) A型(双圆头) B型(平头) C型(单圆头) A型 B型
导向平键 (feather key)
滑键（sliding key） 半圆键(woodruff key) 楔键 (wedge key) 斜键(tape key) 切向键(tangent key)
3
D：外花键的大径 ：载荷分布不均匀系数， ＝0.7~0.8 d ：内花键的小径 渐开线： 三角形： h＝0.8 m(模数 m(模数 ) ) l ：齿的工作长度（mm ）C：倒角 渐开线、三角形：dm ＝di h：齿的工作高度（ mm）dmd 矩形： ＝ 0.5（D+d） i：分度圆直径
dm：平均直径（mm）ห้องสมุดไป่ตู้[p]：许用挤压应力，查表 [p]：许用应力，查表。
键和花键联接
验算后强度不够的处理： ① 用双键；
减少对轴强 度的削弱
两个键按1800布置 双键按1.5个键计算强度
载荷分布不均
② 适当加大轮毂的长度。 键长不能超过2.25d
键和花键联接
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。
6第六章键花键联接
工作面高度较小，承载能力较低，多用于载荷较轻，直径较小 的静连接。特别适用于薄壁零件的连接。
二、花键连接强度计算
失效形式：工作面被压溃（静连接）； 工作面过度磨损（动连接）
35~50
40~70
静连接[σp ]
中等 良好
潘6存0云~教1授0研0制 80~120
100~140 120~200
动连接[p ] (空载下移动)
动连接[p ] (在载荷下移动)
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
2）侧面为工作面，传T，不能传轴向力；
3）特别适于锥形轴端；
4）对轴削弱大，用于轻载。
采用双键时，不能相隔180°,应位于轴的同一母线上。 为什么？
工作面
3．楔键联接 键的一个工作面为斜面：斜度1:100 工作面：上下面，两侧面有间隙 靠摩擦和互压传载：T和单向轴向力。 缺点：属于紧连接，定心精度不高。
d
T
工作面
毂
轴
1:100
§6-1键 联 接
二、键的选择和强度校核
键联接4
b
h
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
使用，此时总的额定载荷为
6 第六章 键和花键连接
一、型面联接
轴和毂孔有柱形和圆锥形等。 特点：没有应力集中源，对中性好，承载能力强，装拆方便， 但加工不方便，需用专用设备，应用较少。另外成形面 还有方形、六边形及切边圆形等，但对中性较差。
二、胀紧联接
如图为弹性环联接——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。
d
2
=
bld
≤ [ τ]
强度不够时，措施： 1）双键，（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↑受力不好 4）改用花键
§6—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 花键齿侧面为工作面——适用于动、静联接
一、类型、特点和应用
1、特点： 1）齿较多、工作面积大、承载能力较高 2）键均匀分布，各键齿受力较均匀
第六章
键、花键、无键连接 和销连接
键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上旋转零件 与摆动零件，起周向固定零件的作用以传递旋转运动或 转矩，而导向键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向 装置。 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。
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。
§6—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
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4.切向键联接
工作面
切向键联接工作时，靠工作面上的挤压力和轴与轮毂 间的摩擦力来传递转矩；当要传递双向转矩时，需用 两个相隔120o~130o的切向键。 特点：承载能力很大，但对中性差。 应用：常用于对中精度要求不高的重型机械中。
二、 键的选择和键联接强度计算 1、键的选择 (截面尺寸、键长） 2、键联接的强度计算 （1）平键联接强度计算 静联接：工作表面被压溃，过载后被剪断。按工作 面的挤压应力进行校核计算。 动联接：工作面的过度磨损。按工作面上的压力进 工作面 行条件性强度校核。 a 普通平键 滑键或导向平键
1、矩形花键
矩形花键的定心方式： 小径定心 优点：定心精度高，定 心稳定性好，用磨削的 方法消除变形。
2、渐开线花键
渐开线花键的定心方式： 齿形定心 优点：可用加工齿轮的 方法进行加工，工艺性 好，制造精度高，花键 的根部强度高，应力集 中小，易于定心。
二、花键联接强度计算 失效形式：工作面被压溃 或工作面过度磨损。 设计准则：按工作面的挤 压应力进行强度计算
花键、 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 § 销联接
§6-1 键联接
一、键联接的功能、分类、结构形式及应用 功能：联接轴和轴上零件，进行周向固定并传递转矩， 有的能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。 类型：平键联接 半圆键联接（松联接） 楔键联接 切向键联接（紧联接） 1.平键联接 特点：结构简单，装拆方便，对 中性好，加工容易，但不能承受 轴向力，对轴上零件起不到轴向 固定作用。
工作面
平键按用途分： 普通平键联接 导向平键 （1）普通平键联接 薄型平键（静联接） 滑键 （动联接）
圆头平键联接
平头平键联接
单圆头平键联接
（2）薄型平键 薄型平键与普通平键的主要区别是键的高度是普通 平键的60~70%,传递的力矩较低， 常用于薄壁结构、空心轴及径向尺寸受限制的场合。
（3）导向平键联接
F
2T × 10 3 σp = ≤ [σ ] p d m hlzψ
d m : 花键的平均直径
h : 花键侧面的工作高度
l : 齿的工作长度 z : 花键的齿数
2T × 10 p= ≤ [ p] d m hlzψ
3
ψ : 载荷分配不均系数。 ψ = 0.7 ~ 0.8 载荷分配不均系数。
§销联接
自学内容: 1. 销的种类 2. 销的作用 3. 各种销的装配特点 4. 销的材料
ห้องสมุดไป่ตู้6-2 花键联接
（一）花键联接的类型、特点和应用
特点： 1）在轴和轮毂上直接均匀地制出齿和槽，受力均匀。 2）槽浅，齿根处应力集中小，对轴、轮毂的削弱少。 3）齿数多，总接触面积大，可承受大的载荷。 4）对中性好。 5）用磨削的方法提高加工精度、联接质量。 6）导向性好 7）有应力集中，需专门设备加工，成本高。 花键联接常用于定心精度高，载荷大，经常滑移的 联接 按齿形分：矩形花键 渐开线花键
2T × 10 3 ≤ [σ ] p σp = kld 2T × 10 3 p= ≤ [ p] kld
a
d
T
（2）半圆键联接强度计算 失效形式：工作面被压溃。 设计准则：按工作面的挤压应力进行强度计算
2T × 10 3 ≤ [σ ] p σp = kld
注意： 强度不够，采用两个键，载荷按1.5个键来计算。 如采用两个平键，沿圆周相隔1800 如采用两个半圆键，布置在同一母线上。 如采用两个楔键，沿圆周相隔900~1200 另外，如果轮毂允许加长，可相应增加键的长度。 以提高键联接的承载能力,但一般不宜超过(1.6~1.8)d。
（4）滑键联接
导向平键联接
滑键联接
2.半圆键联接
工作表面是两侧面 优点：对中性好， 工艺性好，装配方 便，键在键槽中能 绕其几何中心摆动， 适应轮毂中键槽的 斜度。 缺点：轴上的键槽 较深，对轴的强度 削弱大。 应用：用于锥形轴 端和轮毂的联接。
3.楔键联接 1： 100
工作面
楔键联接靠键的楔 紧作用来传递运动， 同时可承受单向的 轴向载荷。 缺点：键楔紧后， 轴和轮毂的配合产 生偏心和偏斜 应用：用于毂类零 件定心精度要求不 高和低速的场合。