机械设计第六章(西北工业大学出版社)(第八版)资料

School of Mechatronics, UESTC
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6.1 键连接
键连接的类型 平键连接 Flat key 半圆键连接 Woodruff key 楔键连接 Tapered key 切向键连接 tangential key
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1. 平键连接
平键连接按用途分类 普通平键 用于静连接
（1）平键连接的强度计算 平键连接的失效形式 工作面压溃—静连接—防止压溃—校核挤压强度 工作面磨损—动连接—防止磨损—校核压强
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2. 键连接的强度计算
普通平键的挤压强度条件： 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:
p
F kl
2T kld
[ p ]
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花键的工程应用——汽车变速箱
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花键的工程应用——汽车变速箱
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花键的工程应用——汽车变速箱
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主要内容
1 键连接 key 2 花键连接 spline 3 无键连接 4 销连接
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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——可用于动和静联接 花键是标准件。
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变速箱输入轴的外花键
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2. 键连接的强度计算
键的工作长度
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l L b 来自百度文库圆头平键)
l L (方头平键)
l L b (单圆头平键) 2
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2. 键连接的强度计算
导向平键和滑键联接的强度条件为：
p 2T p
kld
式中：
k
h
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l L b （圆头平键）
l L （平头平键）
离的长短； 3. 对于连接的对中性的要求； 4. 键是否需要具有轴向固定的作用； 5. 键在轴上的位置（在轴的中部还是端部）。
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键的尺寸代号
键 A 16×100 GB1096-79 国家标准 键长度 由轮毂宽度决定 键宽度b 由轴径决定 圆头普通平键A型
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2. 键连接的强度计算
导向键 用于动连接 滑动键
（1）普通平键连接
工作面是键的两侧面；
主要失效形式是键的剪 断和工作面压溃。
键的上表面和轮毂的键 槽底面之间留有间隙；
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不能承受轴向力，对轴上 零件不起轴向固定作用。
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普通平键的结构形式
圆头：用指状铣刀加工键槽，应力集中大 平头：用盘状铣刀加工键槽，应力集中小，紧定螺钉固定 单圆头：用指状铣刀加工键槽，用于轴端
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4. 切向键
两个单面斜楔构成 工作面：上、下两面；靠互压传载，有一个面必须 与轴线共面；传递双向扭矩时需用双键。
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二、键的选择和键连接强度计算
1. 键的选择
设计时先选择类型、尺寸，再进行校核计算
类型选择— 静连接 → 普通平键、半圆键、花键
动连接 → 导向平键、滑键
键在键槽中固定良好； 键在键槽中固定不好，需 键的圆头部分不参与工作。 使用紧定螺钉固定。
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通常用于轴端 的轴毂连接
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键槽
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（2）导向平键连接
导向平键是一种较长的平键 键用螺钉固定在轴上的键槽中 轴上的传动零件可沿键作轴向滑移。
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起键螺钉孔
工作面是键的两侧面； 主要失效形式是键的工作面过度磨损。
尺寸选择—
根据轴径 d 查标准，确定 b、h 根据轮毂宽度，确定键长 L
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普通平键的主要尺寸
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普通平键的主要尺寸
键的长度应等于或略短于轮毂的长度。 导向键的长度按轮毂的长度及其滑动距离而定。
键的长度应符合标准规定的长度系列。
应考虑的具体问题 1. 需要传递转矩的大小； 2. 连接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑动距
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第六章 键连接、花键、无键连接 和销连接
电子科技大学 凌丹
2020/9/11
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主要内容
1 键连接 key 2 花键连接 spline 3 无键连接 4 销连接
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6.1 键连接
一、键连接的功能、分类、结构形式及应用 键 是 一 种 标 准 零 件 ， 通 常 用 来 实 现 轴 与 轮 毂 之 间
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（3）滑键
当零件滑移的距离较大时，用滑键。 滑键固定在轮毂上，轴上零件与键一起在轴上
的键槽中作轴向移动。 轴上键槽很长 键可以较短
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2. 半圆键连接
（1）键的摆动适应毂键槽的斜度； （2）侧面为工作面，传递扭矩，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。
（Shafts and hubs）的周向固定，并将转矩从轴传 递到毂，或从毂传递到轴．有的还能实现轴上零件 的轴向固定或轴向滑动。
Keys are used to transmit torque from a component to the shaft.
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6.1 键连接
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l L b （单圆头平键）
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p、p为许用应力与许用压力
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讨论
如果强度不满足要求，怎么办？
•增加键的长度； •增大轴径； •采用双键； •采用花键。
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讨论
如果强度不足，可采用双键。 两个平键按180º布置； 两个半圆键布置在轴的同一条母线上； 两个楔键沿圆周相隔90°~120°。 考虑到两个键的载荷分布不均匀性，在强度校核
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3. 楔键连接
键的上下两个面为工作面，分别与毂和轴上的键槽的底 面贴合。
装配后，键楔紧在轴和轮毂的键槽里。 工作时，靠键的楔紧作用来传递转矩。可以承受单向的
轴向载荷。 用于毂类零件的定心精度要求不高和转速较低的场合。
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中可按1.5个键计算。
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例题
已知减速器中某直齿圆柱齿轮安装在轴的两个 支承点间，齿轮和轴的材料都是锻钢，用键构成静 连接。齿轮的精度等级为7级，装齿轮处的轴径 d=70mm，齿轮轮毂宽度为100mm，需传递的转距 T＝2200Nm，载荷有轻微冲击。设计此键连接。