无键联接和销联接
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第六章 键、花键、无键联接和销联接(1)
（一）型面联接
§5—3 无 键 联 接
是利用非圆截面的轴与相应轮廓的毂孔配合而构成的连接。
特点：没有应力集中源，对中性好，承载能力强，装。
（二）胀紧联接 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（65，55Cr2、60Cr2） 并经热处理。锥角一般为12.5~17°。
失效形式：①键齿的压溃（静联接） ②磨损（动联接） ③齿根剪断
挤压强度条件：
P
2000T z hl dm
[ ]P
动联接（耐磨性条件）：
P 2000T [P]
z hl dm
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）
键的两个窄面是工作面，其中一个面在通过轴心线的平面内， 工作面上的压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。当双 向传递转矩时，需用两对切向键并分布成120°～130°。
二、键的选择和键联接的强度校核
1．键的选择
键:45钢,σB < 600 MPa ⑴ 类型选择：
根据键连接的结构、使用特性及工作条件。 选择时应考虑的情况：
键和滑键三种。 普通平键的端部形状：
圆头（A型）、方头（B型）、单圆头（C型）。
1）普通平键 用于静联接，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。
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
2）d↑ 3）L↑，但轮毂↑受力不利 4）改用花键
第6章键-花键-无键连接和销连接
机 械
键的截面尺寸b×h按所在轴段直径d从标准中选定。
设 计
键的长度L一般可按轮毂的长度而定,即键长等于或 略小于轮毂的长度；
上 邓
而导向平键的长度则按零件所需滑动距离而定。 召
义
重要的键连接在选出键的类型和尺寸后，还应进行
强度校核计算。
普通平键和普通楔键的主要尺寸见表，所选定的键 长应符合标准规定的长度系列。
3
普通平键：按构造分，有圆头（Ａ型）、 平头（Ｂ型）以及单圆头（Ｃ型）三种， 其结构形式如下图所式：
机 械 设 计 上 邓 召 义
2020年10月11日
第六章键-花键-无键连接和销连接
4
特点：
续
A型平键的键槽用端铣刀加工，键在槽中固定 良好，但键槽引起的应力集中较大,其圆头部分 侧面与键槽并不接触，未能充分利用；
圆头平键l=L-b/2，L为键的长度，b为 键的宽度
上 邓 召 义
2020年10月11日
第六章键-花键-无键连接和销连接
7
2.半圆键
机
械
设
半圆键连接如右上图所示。轴上键槽用尺寸与半圆键 计
相同的半圆键槽铣刀铣出，因而键在槽中能绕其几何 中心摆动以适应轮毂中键槽的斜度。半圆键工作时，
上 邓 召
靠侧面来传递转矩。
义
特点：工艺性较好，装配方便；但轴上槽较深对轴的 强度削弱较大。
在轮毂的键槽中。键的顶面与轮毂之间有少量间 机
隙，键靠侧面传递扭矩。
械 设
轮毂与轴通过圆柱表面配合实现轮毂中心与轴心 计
的对中。
上 邓
根据用途不同，平键可分为普通平键、薄型平键、召义 导向平键和滑键四种。
其中:普通平键和薄型平键用于静连接，
花键、无键连接和销连接
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，键的长度参考轮毂的长度确定，一般应略短于轮毂长，并符合标准中规定 的尺寸系列。
2．平键联接的失效和强度校核 普通平键联接：主要失效形式是工作面的压溃，有时也会出现键的剪断，
但一般只作联接的挤压强度校核。
圆柱销：经多次拆装后，定位精度会降低；有m6、h8两种直径偏差可供选择，以满足 不同要求。
圆锥销：有1:50的锥度，可反复多次拆装。
槽销：不易松动，承受振动和变载荷，不铰孔，多次装拆。 钻孔 铰孔
开尾圆锥销：在联接时的防松效果好，适用于有冲击、振动的场合
端部带螺纹的圆锥销：盲孔或拆卸困难的场合 销轴：用于两零件的铰接处，构成铰链联接。销轴通常用于开口销锁定，工作可靠，装拆方便。
是锻钢，用键构成静连接。齿轮的精度为7级，装齿轮处的轴径d=70mm，齿轮
轮毂宽度为100mm，需传递的转矩T=2200N·m，载荷有轻微冲击。试设计此键
连接。
一般8级以上精度的齿轮有定心精度要求，应选用平键连接。由于齿轮不
在轴端，故选用圆头普通平键(A型)
参考轴的直径d=70 mm，截面尺寸为：b=20，h=12，L=90 mm(比轮毂宽度
取[σp]=110MPa
单键
p
4000T hld
4000T 14 88 80
[ P ] 110
T 2710N m
双键
p
4000T hld
4000T 14 88 80
1.5[P ] 1.5110
T 4066N m
图示气缸盖用6个普通螺栓连接,已知气缸压力p=2MPa，D=80mm,取
p
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。
05第五章 键联接
4）平键的标记方法
键 头部类型 键宽×键长 国标号 键 B 8×100 GB/T 1096-2003 （方头普通平键） A型可不标出
2、半圆键联接(woodruff key joints)
轴上键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 摆动以适应毂上键槽的倾斜度。 半圆键用于静联接，其工作面为两侧面，工作时靠其侧面的挤压来 传递扭矩。
2、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）齿槽浅、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。
2、花键联接的设计计算
设计过程： 选花键类型→按轴径定花键尺寸→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
4T 103 p [ p] dhl
[ p ] —许用挤压应力；（参见P107表5-1）
[ p ] —许用压强；（参见P107表5-1）
2）半圆键联接强度校核
半圆键联接应满足键的剪 切强度条件：
2T [ ] kdl
如果设计时单键强度不够时，可采用如下措施：
1）增大轴径d ；
2）增长l，但轮毂长的增加对零件受力不利，长度不应超 过2.5d ；
3）采用双键；
平键按180˚布置；半圆键布置在同 一条母线上；楔键的夹角成120˚ ~130˚
考虑到载荷分布的不均匀性，校 核强度时按1.5个键计算。 4）采用花键。
第二节 花键联接(spine Joint)
当传递载荷较大且对心精度要求高时，可用花键联接。 花键联接是平键联接在数目上的发展。 组成： 外花键和内花键 结构特点： 沿轴和轮毂的周向均布多个键齿，齿侧为工作面。 花键可以做成静联接，也可 以做成动联接（能滑移，如 在各种机械的变速箱中被广 泛应用）。
键、花键、无键联接和销联接的自学指导
键、花键的自学指导1 主要内容及学习要求主要内容为键及花键联接的类型、结构、特点和应用，失效形式和强度计算。
键、花键和销大多已标锥化，因此学习的主要要求是：(1)了解键联接的主要类型、特点和应用。
掌握键的类型及尺寸的选择方法，并能对平键联接进行强度校核计算。
(2)了解花键联接的主要类型、特点和应用。
掌握花键联接强度校核计算方法。
(3)对无键联接、销联接的主要类型、特点及应用有一定的了解。
2 重点及学习注意事项重点是键与花键的类型、尺寸选择和强度校核方法。
自学本章时应该注意；(1)进行键联接的强度校核计算时，要正确取定键的工作长度，并应按键、轴、毂三者最弱材料来选取许用应力，而键一般是用抗拉强度极限бB≥600Mpa的精拔钢制造的(2)键的侧面所受不是均布载荷,计算时是按均布考虑的;花键所受的载荷也不可能均匀地分配到各个花键齿上,故考虑一个载荷分配不均系数Ψ;每个花键齿本身工作面上的载荷也是不均匀分布的,面上不均匀分布列入许用应力考虑.(3)载荷分布不均匀现象是个普遍规律,绝对均匀的载荷分布是不存在的,因此,对以后将要学到的各个零件,都有个妥善处理载荷分布不均匀的问题,不过处理的方法可随具体情况的不同而异罢了.3 思考题(1)如何选取普通平键的尺寸b×h×L?它的公称长度L与工作长度l之间有什么关系?(2)圆头、方头及单圆头普通平键各有何优缺点?各是什么型的普通平键?分别用在什么场合?轴上的键槽是如何加工的?(3)普通平键联接有那些失效形式?主要失效形式是哪些? 如何进行强度校核?许用应力按键、轴、毂三者那一个来取?如经校核强度不足时,可采取哪些措施?(4)当用一个平键联接而强度不足时,可否在同一段轴、毂上采用两个平键联接?它们在布置上和强度计算上有何区别?(5)平键和楔键在结构和使用性能上有何区别?为何平键应用较广?(6)导向平键联接和滑键联接有何区别?各在什么场合使用?(7)花键联接和平键联接相比有哪些优缺点? 渐开线花键联接和矩形花键联接相比各有哪些优缺点?各用什么定心?(8)花键联接强度计算中为什么要引入载荷分配不均系数Ψ?它的取值范围如何?影响取值大小的主要因素是什么?如经校核判定强度不足时,可采取哪些措施?(9)平键和楔键的工作面各是那个面?。
键、花键、无键连接和销连接培训讲义(PPT 33张)
2 T p 滑动平键联接的强度验 算： p dlk
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2、半圆键联接
工作面
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3、楔键联接
上下表面是工作面，靠摩擦力传递转矩；轴与轮毂的对中 性较差；用于低速、轻载、对中要求不严的场合。
1： 100 工作面
方头楔键
钩头楔键
圆头楔键
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4、切向键联接
工作面
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6.2花键联接
14×9 16×10 18×11 20×12 22×14
40 45 50 56 63 70 80
45 50 56 63 70 80 50 56 63 70 80 90 50 56 63 70 80 90 56 63 70 80 90 100 63 70 80 90 100 110
返回
对中性较差
返回
椭圆形
六角形
正方形
带切口圆形
三角形
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.弹性环联接
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课后习题
作业6-9
6.9图6.38所示凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴 相连接。试选择两处键的类型及尺寸，并校核其连接强度。已知轴的材 料为45钢，传递的转矩T=1000N.m，齿轮用锻钢制造，半联轴器用灰铸铁 制造，工作时有轻微冲击。
C型键用于轴端
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普通平键联接的应用
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键联接的类型选择和强度校核
1.键的类型选择—根据使用要求和工作条件 转矩、转速、载荷性质、是否移动、对中性等 2.键的尺寸选择（同时确定配合类型） （平键）根据轴径d，选择截面尺寸bxh； 根据轮毂的长度选择键的长度L。 查键的尺寸 3.平键联接的强度校核 计算公式:
机械设计
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2、半圆键联接
工作面
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3、楔键联接
上下表面是工作面，靠摩擦力传递转矩；轴与轮毂的对中 性较差；用于低速、轻载、对中要求不严的场合。
1： 100 工作面
方头楔键
钩头楔键
圆头楔键
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4、切向键联接
工作面
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6.2花键联接
14×9 16×10 18×11 20×12 22×14
40 45 50 56 63 70 80
45 50 56 63 70 80 50 56 63 70 80 90 50 56 63 70 80 90 56 63 70 80 90 100 63 70 80 90 100 110
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正方形
带切口圆形
三角形
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2.弹性环联接
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课后习题
作业6-9
6.9图6.38所示凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴 相连接。试选择两处键的类型及尺寸，并校核其连接强度。已知轴的材 料为45钢，传递的转矩T=1000N.m，齿轮用锻钢制造，半联轴器用灰铸铁 制造，工作时有轻微冲击。
C型键用于轴端
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普通平键联接的应用
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键联接的类型选择和强度校核
1.键的类型选择—根据使用要求和工作条件 转矩、转速、载荷性质、是否移动、对中性等 2.键的尺寸选择（同时确定配合类型） （平键）根据轴径d，选择截面尺寸bxh； 根据轮毂的长度选择键的长度L。 查键的尺寸 3.平键联接的强度校核 计算公式:
机械设计
键、花键、无键联接和销联接教学课件PPT
键的工作长度：l=L－b＝90－20＝70mm
p
2T 103 kld
2 2200103 6 70 70
149.7MPa 110MPa p
键的挤压强度不够。
第5章 键、花键、无键联接和销联接
5.1 键联接
3.改用双键联接
考虑到挤压强度相差较大，改用双键，相隔180°布置。 双键的工作长度l＝1.5×70mm＝105mm。
第5章 键、花键、无键联接和销联接
5.1 键联接
一、键联接的分类、结构型式及应用 作用：实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。 分类：按结构与工作原理不同分类 1．平键联接
2．半圆键联接 3．楔键联接 4．切向键
第5章 键、花键、无键联接和销联接
5.1 键联接
一、键联接的分类、结构型式及应用 1．平键联接
轴上键槽用与半圆键尺寸相同的半圆键槽铣刀铣出。 优点：工艺性好，装配方便 缺点：对轴的削弱大。用于锥形轴端的轻载静联接。
若用两个半圆键，应布置在轴的同一条母线上。
第5章 键、花键、无键联接和销联接
5.1 键联接
一、键联接的分类、结构型式及应用 3．楔键联接
上、下表面为工作面。键上表面与键槽底面均有1:100 的斜度。 键上下表面与轮毂和轴的键槽工作面压紧，产生摩擦力和挤压传递扭矩。
拆装方便 用于盲孔
（端部带螺纹的圆锥销可用 于盲孔或拆卸困难的场合）
螺母锁紧 抗冲击
5.4 销联接
第5章 键、花键、无键联接和销联接按用途分Leabharlann 定位销 联接销安全销
类
型
圆柱销
按形状分
圆锥销 槽销
（槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟 槽，将槽销打入销孔后，由于材料的弹 性使销挤压在销孔中，不易松脱，因而
机械设计6 章 键、花键、无键联接和销联接
Chapter 6
design of keys, splines, pins、
§6-1 Key joints §6-2 Spline joints §6-3 Pin joints
Key joints
一、The types of key joints 1．straight key 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 详细说明 滑键
详细说明
Key joints
设键侧面的作用力沿键的工作长度 和高度均匀分布，则普通平键的强度条 件为: F 2T
键联接5
p
导向平键和滑键联接的强度条件为：
kl
kld
[ p ]
式中： k
h 2 l L b （圆头平键） （平头平键） lL
2T p p kld
l L
型面联接 型面联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联接，它是无键联接的一种型式。
由于型面联接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，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。
详细说明
Key joints
键联接3
楔键的上、下表面为工作面，两侧面 为非工作面。键的上表面与键槽底面均有
1:100 的斜度。工作时，键的上下两工作
面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，靠 其摩擦力和挤压传递扭矩。 4．tangent key
design of keys, splines, pins、
§6-1 Key joints §6-2 Spline joints §6-3 Pin joints
Key joints
一、The types of key joints 1．straight key 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 详细说明 滑键
详细说明
Key joints
设键侧面的作用力沿键的工作长度 和高度均匀分布，则普通平键的强度条 件为: F 2T
键联接5
p
导向平键和滑键联接的强度条件为：
kl
kld
[ p ]
式中： k
h 2 l L b （圆头平键） （平头平键） lL
2T p p kld
l L
型面联接 型面联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联接，它是无键联接的一种型式。
由于型面联接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，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。
详细说明
Key joints
键联接3
楔键的上、下表面为工作面，两侧面 为非工作面。键的上表面与键槽底面均有
1:100 的斜度。工作时，键的上下两工作
面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，靠 其摩擦力和挤压传递扭矩。 4．tangent key
第6章 键花键无键联接销连接
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01.
02.
03.
04.
05.
06.
定义：键花键无键联接销连接是一种机 械连接方式，通过在销轴上设置键花， 使销轴与销孔之间形成紧密的连接。
应用：广泛应用于各种机械设备、汽车、 航空航天等领域。
作用：键花键无键联接销连接可以提高 连接的可靠性和稳定性，防止销轴在销 孔中松动或脱落，保证机械设备的正常 工作。
确保键花键无键联接销连接的尺寸和规格符合设计要求 注意键花键无键联接销连接的安装位置和方向，避免错误安装 检查键花键无键联接销连接的紧固程度，确保连接牢固可靠 定期检查键花键无键联接销连接的磨损情况，及时更换磨损严重的部件
定期检查：检查键花键无键联接销连接的紧固情况，确保连接牢固 清洁保养：定期清洁键花键无键联接销连接，保持清洁，防止锈蚀 润滑保养：定期润滑键花键无键联接销连接，保持润滑，防止磨损 更换保养：定期更换磨损严重的键花键无键联接销连接，确保连接安全可靠
市场需求：随着工业自动化和智能化的发 展，键花键无键联接销连接的市场需求将 不断增加。
技术进步：随着科技的不断进步，键花键 无键联接销连接的技术水平将不断提高， 满足更多应用场景的需求。
应用领域：键花键无键联接销连接的应用 领域将不断扩大，包括汽车、航空航天、 医疗等领域。
市场竞争：随着市场竞争的加剧，键花 键无键联接销连接的生产企业需要不断 提高产品质量和降低成本，以保持竞争 优势。
优点：结构简单、安装方便、成本低廉、 易于维护。
适用于各种机械设备、汽车、航空、 航天等领域
适用于需要快速拆卸和安装的场合
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适用于需要高强度、高可靠性连接 的场合
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01.
02.
03.
04.
05.
06.
定义：键花键无键联接销连接是一种机 械连接方式，通过在销轴上设置键花， 使销轴与销孔之间形成紧密的连接。
应用：广泛应用于各种机械设备、汽车、 航空航天等领域。
作用：键花键无键联接销连接可以提高 连接的可靠性和稳定性，防止销轴在销 孔中松动或脱落，保证机械设备的正常 工作。
确保键花键无键联接销连接的尺寸和规格符合设计要求 注意键花键无键联接销连接的安装位置和方向，避免错误安装 检查键花键无键联接销连接的紧固程度，确保连接牢固可靠 定期检查键花键无键联接销连接的磨损情况，及时更换磨损严重的部件
定期检查：检查键花键无键联接销连接的紧固情况，确保连接牢固 清洁保养：定期清洁键花键无键联接销连接，保持清洁，防止锈蚀 润滑保养：定期润滑键花键无键联接销连接，保持润滑，防止磨损 更换保养：定期更换磨损严重的键花键无键联接销连接，确保连接安全可靠
市场需求：随着工业自动化和智能化的发 展，键花键无键联接销连接的市场需求将 不断增加。
技术进步：随着科技的不断进步，键花键 无键联接销连接的技术水平将不断提高， 满足更多应用场景的需求。
应用领域：键花键无键联接销连接的应用 领域将不断扩大，包括汽车、航空航天、 医疗等领域。
市场竞争：随着市场竞争的加剧，键花 键无键联接销连接的生产企业需要不断 提高产品质量和降低成本，以保持竞争 优势。
优点：结构简单、安装方便、成本低廉、 易于维护。
适用于各种机械设备、汽车、航空、 航天等领域
适用于需要快速拆卸和安装的场合
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适用于需要高强度、高可靠性连接 的场合
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
类
型
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。
（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
类
型
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、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；
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；
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
– 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）
无键连接和销连接
新型结构的探索
优化设计
01
通过计算机辅助设计（CAD）和仿真技术，不断优化无键连接
和销连接的结构设计，以提高其承载能力和可靠性。
异形结构
02
探索新型异形结构，以满足特定应用场景的需求，如空间环境
中的特殊连接要求。
可拆卸设计
03
研究可拆卸的无键连接和销连接，以便于维修、更换和回收利
用，降低维护成本。
稳定可靠。
05 无键连接与销连接的未来 发展
新材料的应用
1 2
高强度轻质材料
利用新型高强度轻质材料，如碳纤维复合材料和 钛合金，可以减轻无键连接和销连接的重量，提 高其性能。
耐腐蚀材料
开发具有优异耐腐蚀性能的材料，以增强无键连 接和销连接在各种环境下的使用寿命。
3
多功能性材料
探索能够同时满足多种功能需求的材料，如强度、 耐磨性和耐高温性，以简化部件设计和制造过程。
感谢您的观看
无键连接是通过精确的配合和固定方法，使两个或多个零件 相互固定，而不需要使用传统的键槽和键。这种连接方式可 以大大简化装配过程，提高生产效率，并降低制造成本。
无键连接的种类
总结词
1. 螺纹连接
2. 摩擦连接
3. 电磁连接
4. 焊接
无键连接有多种类型， 包括螺纹连接、摩擦连 接、电磁连接和焊接等 。
方式的设计。
销连接的种类
圆柱销
圆柱销是一种常见的销连接方式，其 形状为圆柱形，通过插入孔中实现连 接。圆柱销有固定和浮动两种形式， 可根据实际需求选择。
圆锥销
开口销
开口销是一种具有开口形状的销子， 通过弯曲开口部分插入孔中实现连接。 开口销主要用于固定两个零件的位置， 防止轴向和径向移动。
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★若用两个半圆键，应布置在轴的同一条母线上。
3．楔键联接
§6-1 键 联 接
工作面 ∠1:100
∠1:100
∠1:100
工作面：上、下表面。 工作原理：键的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，
使轴与轮毂的接触面上产生摩擦力来传递扭矩。
缺点：对中性差。用于定心精度要求不高和低转速的场合。 ★若用两个楔键，应布置在沿周向相隔90º～120º。 拖拉机
2.★平键联接的失效形式和强度校核
☻普通平键联接（静联接）： 失效形式：工作面的压溃， 作联接的挤压强度校核。
☻导向平键联接和滑键联接（动联接）： 失效形式：工作面的过度磨损， 按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。
§6-1 键 联 接
★ 普通平键的强度条件:
A型 b
将轴与键视为一体，作为研究对象，
分，用于径向尺寸受限场合：薄壁零件、空心轴
4) 特点及应用:
结构简单，装拆方便，轴与毂的对中性好。普通平键应用极为广泛。
★普通平键按端部形状分：
圆头(A型)
h
b l L
§6-1 键 联 接
★ l Lb
用端面铣刀加工,应力集中较大
★普通平键按端部形状分：
方头(B型)
h
b L
lL
§6-1 键 联 接
§6-1 键 联 接
☻ 键的标记:
对于 b×h＝16×10的平键， 键长L 取100mm，标记为： A型平键：键16×100 GB/T1096-1979 B型平键：键B 16×100 GB/T1096-1979 C型平键：键C 16×100 GB/T1096-1979
圆头(A型)
h
b l L
§6-1 键 联 接
分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。
导向平键：
起键螺钉孔
§6-1 键 联 接
A型导向平键
h
b
B型导向平键
h
导向平键联接
b
键与轮毂键槽为间隙配合，便于轮毂零件作轴向移动， 如变速箱中的滑移齿轮。
滑键：用于零件滑移距离较大的场合
§6-1 键 联 接
滑键联接（键槽已截短）
键联接1
§6-1 键 联 接
一、键联接的分类、结构型式及应用
作用：实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。
圆头(A型)
h
b L
§6-1 键 联 接
普通平键的尺寸
轴的直 径d
键宽b× 键高h
轴的直 径d
键宽b× 键高h
轴的直 径d
键宽b× 键高h
键的长 度系列L
6~8
>8~10 >10~12 >12~17 >17~22
2×2
3×3
4×4
5×5
6×6
>22~30 >30~38 >38~44 >44~50 >50~58
3) 根据用途，平键又可分为：
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。
静联接: ★普通平键 、薄型平键普通平键高度的60％～70％，也有圆头、平头、单圆头之
导向平键 动联接 滑键
分，用于径向尺寸受限场合：薄壁零件、空心轴
4) 特点及应用:
结构简单，装拆方便，轴与毂的对中性好。普通平键应用极为广泛。
8×7
10×812×8来自14×9 16×10>58~65 >65~75 >75~85 >85~95 >95~110 >110~130
18×11 20×12 22×14 25×14 28×16 32×18
6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,1 25,140,180,200,220,250,···
§6-1 键 联 接
间隙
工作面
2) ★工作原理:
工作时靠键与键槽侧
面的挤压来传递扭矩，
轴
故定心性较好。
3) 根据用途，平键又可分为：
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。
静联接: ★普通平键 、薄型平键普通平键高度的60％～70％，也有圆头、平头、单圆头之
导向平键 动联接 滑键
有： T 0 T F d 0
F 2T
2
h k
F
l L
b
F
d
p
F kl
2T 103 kld
[ p ]
式中：k h
B型 T
b
L=l
O
2
★ lLb（圆头平键）
C型
★ l L （平头平键）
b
★ l L b （单圆头平键） 2
l L
★当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键。考虑到两个键的载荷
二、键的选择和强度校核
1．键的选择
§6-1 键 联 接
☻ 类型选择 根据使用要求，对中性要求，移动要求，是否轴端，T大小等 ☻ ★尺寸选择
平键的尺寸是：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， 键长L－－参考轮毂的长度确定，一般等于或略短于轮毂长，
并符合标准中规定的尺寸系列。
4．切向键（由一对楔键组成） 120˚ ~130˚
d
d
§6-1 键 联 接
窄面 工作面 斜度1：100
传递单向转矩
传递双向转矩
由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩， 传递双向转矩时，为减小对轴的削弱，须用互成120°～130°角的两个键。
用于载荷很大，对中要求不严、直径大于100mm的场合，如大型带轮、 大型飞轮等。
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 无键联接 §6-4 销联接
键联接1
§6-1 键 联 接
一、键联接的分类、结构型式及应用
作用：实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。
分类：按结构与工作原理不同分类
1．★平键联接
2．半圆键联接
3．楔键联接
4．切向键
1. 平键联接 1) ★工作面: 两侧面
用盘形铣刀加工,应力集中小
★普通平键按端部形状分：
单圆头(C型)
h
§6-1 键 联 接
用于轴端
b l L
★ l Lb 2
★若用两个平键，应布置沿周向相隔180º。
1. 平键联接 1) ★工作面: 两侧面
§6-1 键 联 接
间隙
工作面
2) ★工作原理:
工作时靠键与键槽侧
面的挤压来传递扭矩，
轴
故定心性较好。
分类：按结构与工作原理不同分类
1．★平键联接
2．半圆键联接
3．楔键联接
4．切向键
§6-1 键 联 接
2．半圆键联接 键呈半圆形。轴上键槽用与半圆键尺寸相同的半圆键槽铣刀铣出，故键能在 键槽摆动，以适应轮毂的斜度，安装方便。
常用于锥形轴端渔轮毂的联接。
d1
工作面：两侧面。
优点：工艺性好，装配方便 缺点：对轴的削弱大。用于锥形轴端的轻载静联接。
3．楔键联接
§6-1 键 联 接
工作面 ∠1:100
∠1:100
∠1:100
工作面：上、下表面。 工作原理：键的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，
使轴与轮毂的接触面上产生摩擦力来传递扭矩。
缺点：对中性差。用于定心精度要求不高和低转速的场合。 ★若用两个楔键，应布置在沿周向相隔90º～120º。 拖拉机
2.★平键联接的失效形式和强度校核
☻普通平键联接（静联接）： 失效形式：工作面的压溃， 作联接的挤压强度校核。
☻导向平键联接和滑键联接（动联接）： 失效形式：工作面的过度磨损， 按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。
§6-1 键 联 接
★ 普通平键的强度条件:
A型 b
将轴与键视为一体，作为研究对象，
分，用于径向尺寸受限场合：薄壁零件、空心轴
4) 特点及应用:
结构简单，装拆方便，轴与毂的对中性好。普通平键应用极为广泛。
★普通平键按端部形状分：
圆头(A型)
h
b l L
§6-1 键 联 接
★ l Lb
用端面铣刀加工,应力集中较大
★普通平键按端部形状分：
方头(B型)
h
b L
lL
§6-1 键 联 接
§6-1 键 联 接
☻ 键的标记:
对于 b×h＝16×10的平键， 键长L 取100mm，标记为： A型平键：键16×100 GB/T1096-1979 B型平键：键B 16×100 GB/T1096-1979 C型平键：键C 16×100 GB/T1096-1979
圆头(A型)
h
b l L
§6-1 键 联 接
分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。
导向平键：
起键螺钉孔
§6-1 键 联 接
A型导向平键
h
b
B型导向平键
h
导向平键联接
b
键与轮毂键槽为间隙配合，便于轮毂零件作轴向移动， 如变速箱中的滑移齿轮。
滑键：用于零件滑移距离较大的场合
§6-1 键 联 接
滑键联接（键槽已截短）
键联接1
§6-1 键 联 接
一、键联接的分类、结构型式及应用
作用：实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。
圆头(A型)
h
b L
§6-1 键 联 接
普通平键的尺寸
轴的直 径d
键宽b× 键高h
轴的直 径d
键宽b× 键高h
轴的直 径d
键宽b× 键高h
键的长 度系列L
6~8
>8~10 >10~12 >12~17 >17~22
2×2
3×3
4×4
5×5
6×6
>22~30 >30~38 >38~44 >44~50 >50~58
3) 根据用途，平键又可分为：
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。
静联接: ★普通平键 、薄型平键普通平键高度的60％～70％，也有圆头、平头、单圆头之
导向平键 动联接 滑键
分，用于径向尺寸受限场合：薄壁零件、空心轴
4) 特点及应用:
结构简单，装拆方便，轴与毂的对中性好。普通平键应用极为广泛。
8×7
10×812×8来自14×9 16×10>58~65 >65~75 >75~85 >85~95 >95~110 >110~130
18×11 20×12 22×14 25×14 28×16 32×18
6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,1 25,140,180,200,220,250,···
§6-1 键 联 接
间隙
工作面
2) ★工作原理:
工作时靠键与键槽侧
面的挤压来传递扭矩，
轴
故定心性较好。
3) 根据用途，平键又可分为：
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。
静联接: ★普通平键 、薄型平键普通平键高度的60％～70％，也有圆头、平头、单圆头之
导向平键 动联接 滑键
有： T 0 T F d 0
F 2T
2
h k
F
l L
b
F
d
p
F kl
2T 103 kld
[ p ]
式中：k h
B型 T
b
L=l
O
2
★ lLb（圆头平键）
C型
★ l L （平头平键）
b
★ l L b （单圆头平键） 2
l L
★当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键。考虑到两个键的载荷
二、键的选择和强度校核
1．键的选择
§6-1 键 联 接
☻ 类型选择 根据使用要求，对中性要求，移动要求，是否轴端，T大小等 ☻ ★尺寸选择
平键的尺寸是：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， 键长L－－参考轮毂的长度确定，一般等于或略短于轮毂长，
并符合标准中规定的尺寸系列。
4．切向键（由一对楔键组成） 120˚ ~130˚
d
d
§6-1 键 联 接
窄面 工作面 斜度1：100
传递单向转矩
传递双向转矩
由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩， 传递双向转矩时，为减小对轴的削弱，须用互成120°～130°角的两个键。
用于载荷很大，对中要求不严、直径大于100mm的场合，如大型带轮、 大型飞轮等。
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 无键联接 §6-4 销联接
键联接1
§6-1 键 联 接
一、键联接的分类、结构型式及应用
作用：实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。
分类：按结构与工作原理不同分类
1．★平键联接
2．半圆键联接
3．楔键联接
4．切向键
1. 平键联接 1) ★工作面: 两侧面
用盘形铣刀加工,应力集中小
★普通平键按端部形状分：
单圆头(C型)
h
§6-1 键 联 接
用于轴端
b l L
★ l Lb 2
★若用两个平键，应布置沿周向相隔180º。
1. 平键联接 1) ★工作面: 两侧面
§6-1 键 联 接
间隙
工作面
2) ★工作原理:
工作时靠键与键槽侧
面的挤压来传递扭矩，
轴
故定心性较好。
分类：按结构与工作原理不同分类
1．★平键联接
2．半圆键联接
3．楔键联接
4．切向键
§6-1 键 联 接
2．半圆键联接 键呈半圆形。轴上键槽用与半圆键尺寸相同的半圆键槽铣刀铣出，故键能在 键槽摆动，以适应轮毂的斜度，安装方便。
常用于锥形轴端渔轮毂的联接。
d1
工作面：两侧面。
优点：工艺性好，装配方便 缺点：对轴的削弱大。用于锥形轴端的轻载静联接。