键、花键联接特点和形式
花键联接
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；3）齿槽线、齿根应力集中小，对轴的强度削弱小；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。
2、花键类型按齿形分：①矩形花键已标准化——制造容易、应用广泛，分轻、中、重、矩形花键定心方式：内径定心（新标准）—定心精度高，定心稳定性好，配合面均要研磨，磨削消除热处理后变形，加工较复杂，且硬度可高些。
当HRC>40，用外径定心不适合时，或D>120mm （工艺上不经济或达不到要求时），单件生产时采用。
外径定心—轴、孔加工简单（孔拉削）精度高，HRC过高，拉削加工困难（一般HRC<40），但现在可通过高频淬火提高硬度，拉削以后再热处理，加工性能变好，一般均可用外径定心。
侧面定心—定心精度不高，但载荷分布均匀，承载能力高，但零件易移动，侧面易磨损，使对中性变坏。
适于定心要求不高的重载联接（静联接）。
外径定心，内径定心，尺侧定心矩形花键连接②渐开线花键（GB34781-83）渐开线花键齿廓为渐开线，可用齿轮机床加工，工艺性较好，制造精度高，齿根圆角大，应力集中小，易于对心。
但加工花键孔用渐开线拉力制造复杂，成本高，适宜于传递大扭矩，大直径轴。
渐开线花键齿形：①α=30°和α=45°；②ha=0.5m（m为模数）；③不根切最小齿数Ｚmin=4(一般Ｚ≥１０)定心方式：齿形定心——能自动定心，有利于各齿均载，应用广，优先采用。
3、三角形花键内花键齿为三角形外花键齿为渐开线（α=45°）加工方便，定心方式：齿侧定心三角形花键——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。
二、花键联接的设计计算设计：选花键类型→按轴径D定花键尺寸（矩形：Z—D×d×b）→验算联接强度失效形式：①键齿的压溃（静联接）；②磨损（动联接）；③齿根剪断∴一般进行挤压强度或耐磨性验算设：工作载荷沿键的工作长度l 均匀分布。
键和花键联接
第四章键和花键联接§4-1 键联接轴毂联接：轴与轮状零件的轮毂的联接。
L---键的公称长度，mm。
b---键宽，mm。
[]σ---许用挤压应力，MPa，表（6-1）。
p计算后若发现键的余量很大，可减小L或选较小尺寸的键。
若发现强度不足：若轮毂可加长，增加L ；若允许键的尺寸加大，增大键的尺寸；并非增大L---增大传力，由于误差，当d l 25.2≥时，再增大L ，并不能增大承载能力。
()d l 8.1~6.1max ≤若用单键不足，可用双键180布置或三键120布置。
这样布置，制造方便，对受力有利，对中性好。
计算时，二键、三键因受力不均，每键只75%承受载荷。
平键联接标注示例：A 型，b=16mm,h=10mm,L=100mm 键16*100 GB1096—79B 型 键B 16*100 GB1096—79C 型 键C 16*100 GB1096—79 （2） 薄型平键薄型平键与普通平键的区别是：键高是普通平键的60~70%，也分A 、B 、C 型，但传递扭矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及径向尺寸受限制的场合。
当被联接零件在工作过程中必须在轴上作轴向移动时，须用导向平键或滑键组成动联接。
（3） 导向平键导向平键是一种较长的平键，用螺钉固定在轴上的键槽中，轴上传动零件可沿键作轴向滑移。
若零件滑移距离较大时，所需导向平键长度过大，制造困难，宜用滑键。
型号：A 、B 型，适用与移动距离不大的场合。
（4） 滑键轴上键槽用尺寸与半圆键相同的半圆键槽铣刀铣出，所以键在键槽中能绕其几何中心摆的配合，只适用与对中性要求不高，低速、轻载、载荷平稳的场合。
为便于拆卸，楔键最好用于轴端。
若用于轴中部又不能先装键时，轴上键槽至少应为2L。
钩头楔键拆卸较方便，但注意加安全罩。
失效：相互楔紧的工作面被压溃。
所以应校核各工作面的抗挤压强度。
强度计算：()[]MPa fd b bl T p p σσ≤+=610*123§4-2 花键联接花键联接由外花键和内花键组成。
键连接的分类及特点
键连接的分类及特点
1. 平键连接呀，那可是很常见的一种呢！就像你和你最好的朋友一样，关系稳稳的。
比如轴和齿轮的连接，平键就是它们之间可靠的“友谊桥梁”。
2. 半圆键连接呢，虽然不那么常用，但关键时刻也很顶用啊！好比球队里的替补队员，平时可能不显眼，需要的时候能发挥大作用。
像一些轻负荷的连接就会用到它。
3. 锲键连接可就厉害了哦！它就像大力士，能承受很大的力。
像大型机械的一些关键部位可能就有它的身影，给人一种很踏实的感觉呢。
4. 切向键连接呀，这种比较特别一点啦！就好像是独特的存在，不常见但有它的专门用途。
在一些特定场合，它能提供稳固的连接。
5. 花键连接呢，那可真是精致又好用呀！就如同一件精美的工艺品，不仅好看还实用。
很多精密仪器的连接都能看到它哦。
6. 钩头楔键连接，它相对就比较小众咯！但也有它自己独特的地方呀，有点像隐藏的高手。
7. 导向平键连接，这就像是一个指引方向的小能手呀！在需要有导向作用的地方，它总是能发挥作用。
比如某些滑动部件的连接。
我的观点结论：键连接的种类真不少，每种都有自己的特点和用处，在不同的场合都能发挥重要的作用呢！。
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
键花键联接
开口销
销孔的加工
No Image
4T [ ] 1:100斜面
材料
键的材料采用强度极限σB不小于600MPa 的碳素钢，通常用45钢。当轮毂用非铁金 属或非金属材料时，键可用20或Q235钢。
选择
键的截面尺寸应按轴径d从键的标准中 查取；键的长度L可参照轮毂长度从标准 中选取。必要时应进行强度校核。
失效形式
平键联接的主要失效形式是工作面的 压溃和磨损(对于动联接)。除非有严重过 载，一般不会出现键的剪断。
花键联接
轴和轮毂孔周向均布的多个键齿构成的联接称为花 键联接。齿的侧面是工作面。
特点：由于是多齿传递载荷，所以花键联接比平键联 接具有承载能力高，对轴削弱程度小(齿浅、应力集中 小)，定心好和导向性能好等优点。
应用：它适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移 的联接。
分类
花键联接可以做成静联接，也可以做成动 联接，一般只验算挤压强度和耐磨性。
方头键用盘形铣刀加工，轴的应力集中较小。 单圆头键常用于轴端。
A型
B型
C型
普通平键
A型
B型
C型
导向平键
导向平键较长，用螺钉固定在轴槽中，为 便于装拆，在键上制出起键螺纹孔。
其实现轴上零件的轴向移动，构成动联接。 如变速箱的滑移齿轮采用导向平键。
键联接设计内容 (1)选择类型：工作要求、转矩大小、对中要求 (2)尺寸选择：按轴径d选键的截面尺寸b×h(查标准) (3)键长选择：L=轮毂长-（5～10）mm（查标准） (4)强度校核：
Dd
分类
矩形花键，可查得大径D、小径d、键宽 B(以上单位为mm)和齿数z，设各齿压力的 合力作用在平均半径rm处，载荷不均匀系数K ＝0.7～0.8，则联接所能传递的扭矩：
(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。
花键基础知识
（2）渐开线花键联接
特点：渐开线花键的齿廓为 渐开线，分度圆压力角有30 及45两种。后者齿数多、模 数小，多用于轻载和直径小的 静联接，特别适用于轴与薄壁 零件的联接。
可以利用制造齿轮的加工 方法来加工，工艺性较好。
应用：它常用于载荷较大，定心精度要求高及尺寸较大的联接。
键、花键
第一节 键联接
键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上零件， 起周向固定零件的作用，在轴与轴上零件间传递运动 或扭矩；而导键、滑键、花键还可作为轴上移动零件 的导向装置。
一、键联接的类型和工作原理 1．平键联接
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，故 定心性较好。 根据用途，平键又可分为 普通平键 导向平键 滑键
2.花键联接的类型 按齿形不同，分为矩形花键渐开线花键两种。 （1）矩形花键联接 按键齿高不同分轻、中两个系列 。轻系列常用于轻载或 静联接，中系列多用于载荷较大或动联接。矩形花键的基本 尺寸系列见GB1144－87。 定心方式 小径、齿宽和大径等三种 。 国家标准规定为小径定心 。 应用 应用广泛。如飞机、汽车、拖 拉机、机床制造业及一般机械 传动装置等。
第二节
花键联接
一、花键联接的特点与类型选择
花键联接是将具有均布的多个凸齿的轴置于轮毂相应的凹 槽中所构成的联接。其工作面是键齿侧。
1.花键联接的特点
花键联接是多齿传递载荷，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。
第六章键连接和花键连接选用
3.螺钉联接 4.紧定螺钉联接
图6-13 双头螺柱联接 拧入深度H，当螺孔材料为：
钢或青铜H≈ 铸铁H=(1.25~1.5) 铝合金H=(2~2.5) =(0.3~0.5)d =(0.7~1.2)d
A.tif
第六章键连接和花键连接选用
二、螺纹联接件与螺纹联接的基本类型及应用
一、键联接的类型、特点和应用
2.半圆键联接
图6-2 导向平键和滑键联接 a)导向平键联接 b)滑键联接
第六章键连接和花键连接选用
一、键联接的类型、特点和应用
3.楔键联接和切向键联接
图6-3 半圆键联接 a)结构图 b)应用场合
第六章键连接和花键连接选用
一、键联接的类型、特点和应用
图6-4 楔键联接
第六章键连接和花键连接选用
一、螺纹的形成及主要参数
(8)牙型斜角β 轴向剖面内，螺纹牙型两侧边与螺纹轴线的垂线间的夹 角。 (9)螺纹接触高度h 内、外螺纹相互旋合后，螺纹接触面的径向距离。
第六章键连接和花键连接选用
一、螺纹的形成及主要参数
表6-4 直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸
第六章键连接和花键连接选用 Nhomakorabea一、螺纹的形成及主要参数
表6-4 直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸
第六章键连接和花键连接选用
二、螺纹联接件与螺纹联接的基本类型及应用
表6-5 螺纹联接件的结构特点及应用
第六章键连接和花键连接选用
二、螺纹联接件与螺纹联接的基本类型及应用
表6-5 螺纹联接件的结构特点及应用
第六章键连接和花键连接选用
第六章键连接和花键连接选用
二、平键联接的选择和计算
图6-6 平键联接的压溃计算
第六章键连接和花键连接选用
键连接和花键连接
（4）导向性好, （5）精度高 （6）承载能力高
缺点：（1）根部应力集中大,（2）成本高
加工
{ 轴： 滚、铣
孔： 拉、插
2、应用：动连接或静连接
3、类型：矩形花键、渐开线花键
4、工作面：侧面
（1）矩形花键 容易制造，应用广泛。
（2）渐开线花键： 强度高，寿命长
（二）花键连接强度计算 1.失效形式 静联接： 被压溃
切向键连接
切向键由两个具有1∶100斜度的楔键并合而成。装 配时将两键楔紧，上下两工作面平行，工作面上的压力 沿轴 的切线方向，能传递很大扭矩，多用于对对中性要 求不高的重型机械。
当传递双向扭矩时，需使 用两个切向键并相隔1200~1300 布置。
二、平键的尺寸选择和强度校核
1、平键的尺寸选择
宽×高×长：b×h×L （1）按轴径 d 查手册确定键宽 b 和键高 h
p 4T p MPa
dhl
（10-27）
许用挤压应力 p , 见表10-10
若强度不够时，可采用两个平键，相隔 1800布置。考虑 到载荷分布的不均匀性，强度校核按1.5个键计算。
三、花键连接
由轴和轮毂孔沿周向均布的多个键齿构成的连 接称为花键连接。
（一）、类型、特点及应用 1.特点：与键连接比较 优点：（1）受力均匀 （2）对轴削弱小 （3）对中性好
3. 安全销:
二、材料 一般：35，45
键连接设计与计算分析：
图示为在直径d = 80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱 齿轮，轮毂长 L = 1.5d，传递 扭矩T=1000Nm, 工作时有轻 微冲击，试确定平键的连接 尺寸，并校核其强度。
1）轴头的长度应较齿轮
轮毂的长度L短2~3毫米；
花键连接、销连接详解
三、销连接
（3）异形销
异形销种类很多， 其中开口销工作 可靠，拆卸方便， 常与槽形螺母合 用，锁定螺纹连 接件。
二、销连接
（2）连接销：用于轴毂间或其他零件间的连 接
二、销连接
（3）安全销：安全装置中的过载剪切原件
二、销连接
2.按形状分为： （1）圆柱销 圆柱销靠过盈 与销孔配合， 为保证定位精 度和连接的紧 固性，不宜经 常装拆，主要 用于定位。
二、销连接
（2）圆锥销
圆锥销具有 1:50锥度，小 端直径为标准 值，自锁性能 好，定位精度 高，主要用于 定位，也可作 为连接销。
花键连接、销连接
1.组成： 内花键、 外花键
（a）内花键
（b）外花键
一、花键连接
2.类型（按齿形不同分）
（1）矩形花键
（2）渐开线花键
一、花键连接
3.定心方式： 大径定心、小径定心、齿面定心
（1）矩形花键
——小径定心（内 花键和外花键的小径为 配合面，大径有间隙）
一、花键连接
（2）渐开线花键 ——齿面定心（内、 外花键的齿顶和齿 根处有间隙）
一、花ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ连接
4.特点： （1）键齿数多，承载能力强 （2) 应力集中小，对轴和轮毂的强度削弱小 （3）轴上零件与轴的对中性好 （4）导向性好 （5）成本高 5.应用场合 适用于定心精度要求较高和承载能力较大、或经 常滑移的场合
二、销连接
1.按用途分为 （1）定位销：固定零件之间的相对位置
注意：定位销一般只受很小的载荷， 数目不少于2个
花键联接的结构特点类型及优点
花键联接的结构特点类型及优点花键联接是一种常用的连接方式，主要用于实现零部件之间的机械传动和定位。
它的结构特点、类型及优点如下：一、花键联接的结构特点：1.花键联接由两个相互嵌合的零件组成，一个零件上有花键，另一个零件上有对应的槽。
花键的形状通常为横截面为矩形、圆形或异形的均匀分布在轴上的密齿。
2.槽的形状与花键相适配，可以是直线槽、曲线槽、圆形槽或异形槽等，用于提供花键的定位。
3.花键和槽之间存在一定的间隙，能够容纳一定的配合差值，从而保证花键和槽的公差带。
4.花键联接通过花键的嵌套和槽的套入，实现了零件之间的相对位置固定和传递转矩的功能。
二、花键联接的类型：根据花键的结构形式和应用对象的不同，花键联接可以分为以下几种类型：1.定位花键：用于定位两个零件的相对位置，防止相对旋转。
通常采用直线槽或曲线槽的形式。
2.传动花键：用于实现零件之间的转矩传递，通常采用圆形花键或矩形花键的形式。
3.锁紧花键：用于增加花键联接的紧固力，防止松动。
通常采用矩形花键或异形花键的形式。
4.耦合花键：用于实现两个轴的同心度和相对位置的固定，并转动。
通常采用多个平面或圆形花键的形式。
三、花键联接的优点：1.精度高：花键联接能够实现位置的精确定位和转矩的精确传递，提高传动精度。
2.转矩大：花键的形状和布置可以根据实际需求选择，能够适应不同工况下的转矩传递要求。
3.可逆性好：花键联接可以实现可逆拆卸，方便维护和更换零部件。
4.结构简单：花键联接的结构相对简单，易于制造和装配，成本相对较低。
5.耐磨性好：花键联接通常由金属材料制成，具有较好的耐磨性和耐久性。
6.传动效率高：花键联接的紧密配合和精确定位，能够提高传动效率。
总之，花键联接是一种经济实用的连接方式，广泛应用于各个机械领域。
它的结构简单、精度高、可逆拆卸和传动效率高等优点，使得花键联接成为机械传动和定位的重要手段。
6第六章 键花键联接
工作面
120˚ ~130˚
毂
轴
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
键花键无键连接和销连接
性好，但应力集中大
键圆头不能充分利用
A型
一、键连接的功能、分类、结构形式及应用
1、平键联接 (4)分类:
圆头(A型) 普通平键 平头(B型) 单圆头(C型) 薄型平键 导向平键 滑键
盘铣刀加工键槽，应力集中小
键全长可以充分利用 尺寸较大的键易松动2T 103 p p zlhd m
§6-3
无键连接
一、型面连接
1、定义：
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联接，它是无键联接的一种型式。
2、特点：
装拆方便，对中性好
连接面上没有应力集中源，减少了应力集中 切削加工较复杂，不易保证配合精度，应用尚不广泛
二、涨紧连接
1、定义 指在毂孔与轴之间装入胀紧联接 套，在轴向力作用下，同时胀紧 轴与毂而构成的一种静联接。
二、涨紧连接
1、定义 指在毂孔与轴之间装入胀紧联接 套，在轴向力作用下，同时胀紧 轴与毂而构成的一种静联接。
Z1 型 胀 套
一个胀紧套 两个胀紧套
Z2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。拧紧联接螺钉，便可以将轴和毂胀紧。
120˚ ~130˚
d
一对楔键分别从轮毂两端打入 （5）应用： 用于载荷大，对中要求不严格的场合 直径大于100mm轴上，如大型带轮等
二、键的选择和键连接强度计算
1、键的选择
根据轴径→键的截面尺寸b、h查表选取 长度L参照轮毂长度从标准中选取
二、键的选择和键连接强度计算
2、键连接的强度计算 (1)平键连接的强度计算
2T 103 p [ p ] kld
k=0.5h
花键联接的结构特点,类型及优点
花键联接的结构特点,类型及优点
花键联接是机械传动中常见的一种轴向联接方式，具有以下特点：
1.结构简单。
花键联接包括轴端和轮毂端两部分，轴端加工出凸起的
花键，在轮毂端加工出对应的槽型，两部分通过花键槽的配合完成联接，
结构简单明了。
2.传递力矩大。
花键联接的传递力矩主要依靠花键和花键槽的对接，
具有很好的承载能力和传递能力，适用于承受较大扭矩的场合。
3.装拆方便。
由于花键联接结构简单，装拆方便，可以快速拆卸和更换，维护维修方便。
4.动平衡性好。
花键联接的制作过程中要求精度较高，制作出来的花
键成型精度高，使用时动平衡性能好。
花键联接按照花键的形状和槽型的形状不同可以分为以下几种类型：
1.直键式。
直键式花键的槽型为平行四边形，花键为等截面，使用较
为普遍。
2.锥键式。
锥键式花键的槽型为锥形或锥槽形，花键为锥形或锥柄形，可以在限定范围内实现轴向调整。
3.圆形键式。
圆形键式花键的槽型为环形或S形，花键为圆柱形，具
有较高承载能力。
4.特殊形状键式。
特殊形状键式花键的槽型和花键形状为特殊设计，
适用于特殊的工况要求。
花键联接具有以下优点：
1.传递能力强，承载能力高，适用于承受较大扭矩的场合。
2.结构简单，制作成本低，使用方便。
3.动平衡性能好，使用时运行平稳，减小了振动和噪音。
4.可靠性高，经过良好设计和制作保证其可靠性和寿命。
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●静联接的强度条件：
强度条 p2件 T d1k30lp
b.动联接
失效形式：工作面过度磨损
●动联接的强度条件：
强度条 p2件 T130p
dkl
T 传递转矩 , N m
k 键与轮毂的接触高度 , k 0 .5 h
h 键高
b 键宽
l 键的工作长度
圆头 l L b
方头 l L
半圆头 l L b 2
两个半圆键——同一条母线上 两个楔键——900~1200布置
●计算时按1.5个键计入
§6-2 花键联接
一．类型（内外之分）. 1．矩形花键：轻系列用于静联接、轻载
中系列用于中等载荷
☆定心方式：小径定心 内、外花键均可用磨削的方法加工。
2．渐开线花键：
α=30°时齿顶高0.5m，用于较大载荷，静动皆可 α=45°时齿顶高0.4m，对轴的削弱比30°的小，用于 载荷较小直径较小的静联接、特别是薄壁零件。
3．楔键：普通楔键、钩头楔键—静联接
工作面为上下两面 ，侧面与键槽间要有间隙
☆☆能承担单向轴向力，既起周向定位作用，也起单向 轴向定位作用 。但会引起偏心和偏斜，主要用于定心 精度要求不高和低转速的场合。
1：100
工作面
方头楔键 钩头楔键 圆头楔键
4．切向键—静联接
由一对斜度为1：100的楔键组成，其工作面是由一 对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。单个时只 能传递单向转矩，传递双向转矩时必须用方向相反的 双键且夹角为120°。一般用于直径大于100cm的 轴上，如大型带轮、飞轮
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）
圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型)
(2)薄型平键—静联接 （薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处：承载能力较低）
(3)导向平键—动联接（轮毂在轴上移动）
(4)滑键—动联接
工作面
(1)普通平键—静联接
圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型)：用于轴端
工作面为两侧面 顶面与轮毂间要有间隙
工作面
(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
(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
☆定心方式：齿型定心
二．花键联接的强度计算
失效形式：静联接——工作面被压溃
动联接——工作面过度磨损
强度条件p
2T103
zhldm
p
p 2T103 p
zhldm
（公式解释见下页）
载荷分布不均系数 z 花键齿数 l 齿的工作长度 h 齿侧面的工作高度
矩形花键
渐开线花键
d m 平均直径 矩形花键
渐开线花键
p 许用挤压应力 p 许用压力
, 一般 0 . 7 ~ 0 . 8
h D d 2c 2
30 0 时 h m
45 0 时 h 0 . 8 m
dm
D d 2
d m d f d f 分度圆直径
三．花键联接的特点（与平键相比） 1．承载能力强 （受力较均匀，应力集中小） 2．导向性好 3．对中性好 4．互换性好 5．加工复杂，成本高
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）
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
装拆
本章结束
★★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
光滑的非圆形截面
等距曲线
摆线
椭圆形
六角形
正方形
带切口圆形
三角形
2. 胀紧联接
☆☆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。
工作面
二．键联接的设计
1．类型选择：根据键联接的特点、使用要求、工作条件
来选择。
2．尺寸选择：
⑴由轴径d确定键剖面尺寸b×h。
⑵由轮毂宽度L’ 确定键长L。
L
d
★★一般L'=(1.5~2)d， 且 L≤L’，L为标准系列。
L’
3．强度计算 (1)平键联接
a.静联接
失效形式：工作面压溃、 剪切破坏（很少发生）
d 轴径
p 键 , 轴 , 轮毂三者中最弱材料的 p 键 , 轴 , 轮毂三者中最弱材料的
许用挤压应力 许用压力
(2)半圆头键联接
失效形式：工作面压溃、 剪切破坏（很少发生）
计算公式与平键静联接一样，但k应查标准，l≈L
4·增加联接强度的措施 a. 增加键长： L≤(1.6~1.8)d b. 采用双键联接： ●注意布置：两个平键——1800布置
键、花键联接特点和形式
第六章 键、花键联接
§6-1 键联接 §6-2 花键联接 §6-3 其它联接形式
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
§6-1 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