机械基础连接

45~180 6.5 4.3 50~200 7.0 4.4
56~220 7.5 4.9
机械设计基础——联接
2 键的强度校核
❖ 静联接: ❖ 压溃→挤压强度
p
2T k lsd
p
L
ls
圆头: ls=L-b 平头: ls=L 单圆头: ls=L-b/2
❖ 键被剪断→剪切强度
2T
bls d
机械设计基础——联接
第10章 联 接
10-1 键 联 接 10-2 螺纹联接
基本要求: ❖ 了解键联接的主要类型及应用特点 ❖ 掌握平键联接强度校核计算方法 ❖ 了解螺纹联接的基本知识：类型、特性、标准、结构、
应用场合及防松方法等 ❖ 掌握螺栓联接强度计算方法
机械设计基础——联接
总论
零件 静联接
构件 动联接
中小，承载能力大 ❖ 对中性好，导向性好，
精度高 ❖ 需专门设备和工具, 成
本高 ❖ 结构: ❖ 轴及轮毂孔周向均布
的多个键齿互相配合, 构成花键联接
❖ 工作原理: ❖ 键侧是工作面，靠
键侧面与键槽挤压 传递转矩
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2、花键类型 ①矩形花键
矩形花键联接按新标 准为内径定心，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，应用广泛
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3. 切向键
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) 动画 特点 : 承载力大→重型机械
T
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二、键的强度校核
❖ 1 键的选择
❖ 键是标准零件：p173 表10-2 ❖ 材料多采用碳素钢 ❖ 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 ❖ 键的尺寸选择（同时确定配合类型）: ❖ 工作要求→ 键的种类→按轴径d选键的b 、 h→选键长L(标
准; 短于轮毂宽度)
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1 平键的选用 （1）键的尺寸选择
断面尺寸 b×h： 根据轴径 d 查标准确定。 键长 L：应略短于轮毂的宽度，并符合标准尺寸系列。
附：键的长度系列：
10 12 14 16 18 20 22 25 32 36 40 45 50 63 70 80 90 100 110 125 140 160 …..
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轴的直径
d
自 6~8 〉8~10 〉10~12 〉12~17 〉17~22 〉22~30 〉30~38 〉38~44 〉44~50
〉50~58 〉58~65
〉65~75
bh
22 33 44 55
66 87 10 8 12 8 14 9
16 10 18 11
20 12
键的尺寸
键槽
接），或实现轴上零件的轴向固定或轴向移动（动联接 ）
❖ 它是标准件
❖ 分类： 松联接
平键
普通平键 —（静联接） 导向平键 —（动联接）
键
半圆键 —（静联接）
联
接 紧联接—楔键—（静联接，单向轴向固定）
花键
dD
机械设计基础——联接
1 松联接
（1）平键联接 ❖ 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，靠两侧面挤 压传递转矩
❖ 导向平键 ❖ 键固定于轴上, 滑移距离小
机械来自百度文库计基础——联接
(2) 半圆键联接
❖ 结构: ❖ 工作原理: ❖ 两侧面是工作面，侧面
挤压传递转矩 ❖ 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,
与动力
机构
(运动副)
源组合
机器
可拆联接：螺纹联接、键联接、销联接等 静联接
不可拆联接：铆接、焊接、胶接等 联 接
动联接——运动副
机械设计基础——联接
10-1 键联接
一、键联接的分类及结构 二、键的强度校核 三、花键联接
机械设计基础——联接
一、键联接的分类及结构
❖ 目的：
❖ 键是用来实现轴与轴上零件的周向固定以传递转矩（静联
[p] －查表10-3 一般不会发生键的剪断，故一般不作剪断强度校核
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强度不够怎么办？ 1.适当增加键的长度 2.采用两个键按对称布置(180度)
❖ 承载能力不够时采用, 按 180°布置两个键。 一对平键按1.5 个键校核计算
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三、花键联接
❖ 特点： ❖ 受力较均匀，应力集
❖ 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°布置两个键。
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平键分类
❖ 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
d
30°
② 渐开线花键 定心方式为齿形定心，当齿 受载时，齿上的径向力能自 动定心，有利于各齿均载， 应用广泛，优先采用
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
df
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二、花键联接的设计计算
设计：选花键类型→按轴径定花键尺寸→验算联接强度
C
失效形式：①键齿的压溃（静联接）
②磨损（动联接）
③齿根剪断
N
h
C或r
L
t
t1 半径r
0.16~0.25 0.25~0.4 0.4~0.6
6~20 1.2 1 6~36 1.8 1.4 0.08~0.16 8~45 2.5 1.8
10~56 3.0 2.3
14~70 3.5 2.8 0.16~0.25 18~90 4.0 3.3 22~110 5.0 3.3 28~140 5.0 3.3 36~160 5.5 3.8 0.25~0.4
但对轴削弱大 ❖ 成对使用: 承载能力不够时用, 沿同一
母线布置
d
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2 紧联接
❖ 楔键联接 ❖ 结构: 键侧与键槽有间隙 , 上下面楔紧 ❖ 工作原理: 上下面为工作面，靠摩擦力传
递转矩 ❖ 方头楔键、钩头楔键、圆头楔键
❖ 失效形式: 工作面压溃 ❖ 特点: 简单, 且可实现轮毂在轴上单向轴向固定 ❖ 楔紧产生偏心, 对中性差, 不适于高速及对中要求高的场合