机械设计键与花键
机械设计课件：键 联 接 和 花 键 联 接
各键齿承载均匀，承载力大, 键槽浅，对轴损伤较小。
加工要用专用设备，成本高。
4·失效形式:
静联接: 齿面压溃。
动联接: 工作面磨损。
5. 花键联接的强度校核:
1)静联接: T K z h l rm P
2)动联接:
[σ]P,[p]
T K
－表10ห้องสมุดไป่ตู้11
zh
p.156
l
rm
p
K－载荷不均匀系数,K=0.7～0.8 ;
紧产生偏心, 对中性差, 不适于高速及对中要求高的场合
四. 切向键 P.154 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) 特点 : 承载力大→重型机械
T
(二)键的选择及平键的强度校核 P.154
一.键的选择 →(工作要求) 键的种类→按轴径 d选键
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→轻载联接。
△成对使用: 承载能力不够时用, 沿同一母线布置。
的b 、 h→选键长L(标准 ; 短于轮毂寛度) 表10-9
二.平键的强度校核 P.152
b
h/2
1.静联接 →压溃→挤压强度
p
l
Ft h/2
4T l hd
p
Mpa (10-27)
2.动联接
→磨损→压强
p 4T p
l hd
圆头: l =L－Tb 平头: l =L 单圆头: l =L－b/2
机械设计键与花键
花键联接的分类
一、花键联接的特点
二、花键联接的分类
按齿形不同，花键可分为：矩形花键 、渐 开线花键、三角形花键
三、花键的定心方式
矩形花键定心方式分为三种：
<40HRC 定心精度较高
>40HRC 定心精度高
定心精度较低 均载性好源自渐开线花键两种定心方式：与矩形花键比，应力集中小，可利用齿轮加工 设备。但小尺寸需用拉刀，拉刀成本高。
2. 计算公式 假设压力在键的接触 长度范围内分布均匀，则 根据挤压强度或耐磨性的 条件性计算。 静连接 动连接 其中：T ----- 转矩
[ ] p , [ p ]
----静动许用应力
3. 平键联接的设计步骤
§3-2 花键联接
依靠轴和毂上齿的互压传递转矩，可用于动联 接和静联接。
花键联接的特点
§ 3-4 其它联接
成形联接
过盈联接
焊接
一、成形联接
二、过盈联接
三、焊接
思考题
5. 切向键联接
切向键的工作面是两个楔键组成矩形的窄面，工 作面上的挤压力沿轴的切线方向，靠挤压传递扭矩。 可以传递单向较大扭矩。
二、平键联接的尺寸选择和强度计算
1、失效形式: ⑴主要失效形式 ： 工作面压溃（静联接 ） 工作面磨损 （动联接 ） ⑵有时发生： 键剪断（一般不作计算，重要时验算） 注意：工作面的压溃或磨损发生在键、轴和毂三 者中较弱的零件上，一般为毂。
机 械 设 计
（键、花键及销联接）
主讲人：闻岩
第三章 键、花键和销联接
§3-1 键联接
§3-2 花键联接
§3-3 销联接 §3-4 其它联接
§ 3-1 键联接 键连接的分类
平键联接的尺寸选择和强度计算
机械设计键与花键连接习题含答案(OK版)
一、填空题[1]键“B18×80”的含义是__________B型_键宽18键长80_____________________。
[2]平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为 1.5T，则应_安装一对平键_____________。
[3]设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度选择键的长度, b按要求选择键类型, c按内径选择键的剖面尺寸, d进行必要强度校核。
具体设计时一般顺序为___bcad__________________。
[4]选择普通平键时，键的截面尺寸(b×h)是根据______轴颈_直径___________查标准来确定的,普通平键的工作面是_____两侧面__________。
[5]平键联接靠键和键槽的_______侧面挤压_____传力，高度方向有_______间隙________，不会影响轴与轴上零件的对中。
[6]键连接可分为_____平键___、________斜键____、___花键_________、_半圆键_________。
[7]键的剖面尺寸（b×h）是根据_________轴颈直径_____________从标准中选取出来的。
[8]普通平键联接中，平键的截面尺寸是由______轴颈直径___________________确定的；而平键的长度是由_________轮毂宽度_____________确定的，并应满足标准长度系列且小于轮毂与轴的配合段的长度。
[9]在平键联接工作时，是靠键和键槽侧面的_____挤压_______传递转矩的。
[10]平键连接可分为_________普通平键____________、_______导键滑键_____________等。
[11]平键联接中的静联接的主要失效形式为_______较弱零件的工作面被压溃____________，动联接的主要失效形式为_______磨损_____________；所以通常只进行键联接的________挤压___________强度或_______耐磨性________计算。
濮良贵《机械设计》(第8版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(键、花键、无键连接和销连接)【圣才出品
6.1 复习笔记一、键连接1．键连接概述（1）功能：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滑动的导向。
（2）主要类型：平键连接、半圆键连接、楔键连接、切向键连接。
①平键连接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扭矩。
平键具有结构简单、装拆方便、对中性好的优点，但是平键连接不能承受轴向力，不能用于轴向固定。
其按用途可分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键。
a.普通平键按构造分为圆头（A型）、平头（B型）和单圆头（C型）；b.薄型平键与普通平薄的主要区别是键的高度约为普通平键的60～70%。
但薄型平键传递转矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合；c.导向平键长度较长，需用螺钉固定，为便于装拆，制有起键螺孔；d.滑移距离较大时，所需导向平键过长，制造困难，此时可采用滑键。
②半圆键连接半圆键工作时，靠其侧面来传递转矩。
优点：工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接；缺点：轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般只用于轻载静连接中。
楔键的上下两面是工作面，键的上表面和与它相配合的轮毂键槽地面均有1：100的斜度。
工作时，靠键的楔紧作用来传递转矩，同时还可以承受单向的轴向载荷。
由于楔键楔紧后，轴与轮毂的配合易产生偏心和偏斜，因此主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。
④切向键连接切向键是由一对斜度为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。
当需要传递双向转矩时，必须用两个切向键，两者之间的夹角为120°～130°。
2．键的选择和键连接强度计算（1）键的选择键的类型应根据键连接的结构特点、使用要求和工作条件来选择；键的横截面尺寸b×h按轴的直径d由标准中选定。
键的长度L一般可由轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂长。
（2）平键连接强度计算平键连接（静连接）的主要失效形式工作面被压溃，通常只按工作面上的挤压应力进行条件性强度计算导向平键连接和滑键连接（动连接）的主要失效形式是工作面的过度磨损，通常按工作面上的压力进行条件性强度计算式中，l 为键的工作长度，圆头平键ｌ=L -b ，平头平键l =L ；为键、轴、轮毂三者p σ⎡⎤⎣⎦中最弱材料的许用挤压应力；[p ]为键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用压力。
机械设计题库05_键、花键、销联接
键、花键、销联接一选择题(1) 图6-1所示零件1和2采用了 B 联接。
A. 平键B. 楔键C. 切向键图6-1(2) 传递轴向力可用 C 联接。
A. 普通平键B. 半圆键C. 楔键D. 切向键(3) 与平键联接相比，楔键联接的主要缺点是 D 。
A. 键的斜面加工困难B. 楔紧后在轮毂中产生初应力C. 键安装时易损坏键D. 轴和轴上零件对中性差(4) 轴上键槽用盘铣刀加工的优点是 C ，这种键槽应采用 F 键。
A. 装配方便B. 对中性好C. 减小应力集中D. 圆头E. 单圆头F. 方头(5) 型面曲线为摆线或等距曲线的型面联接与平键联接相比，下列中不是型面联接的优点是D 。
A. 对中性好B. 轮毂孔的应力集中小C. 装拆方便D. 切削加工方便(6) 当轮毂轴向移动距离较小时，可以采用C联接。
A. 普通平键B. 半圆键C. 导向平键D. 滑键(7) 普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 C 。
A. 沿轴向固定并传递轴向力B. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C. 沿周向固定并传递转矩D. 安装与拆卸方便(8) 某变速齿轮需在轴上频繁移动，拟采用矩形花键联接，若两联接表面硬度均大于50HRC，该联接宜采用 B 定心方式。
A. 大径B. 小径C. 齿侧D. 任意(9) 键的长度主要是根据 B 来选择。
A. 传递转矩的大小B. 轮毂的长度C. 轴的直径(10) 确定普通平键剖面尺寸h b ⨯的依据是 B 。
A. 轴的转矩B. 轴的直径C. 轴的材料(11) 已知铸铁带轮与轴用平键联接，则该键联接的强度主要取决于 A 的挤压强度。
A. 带轮材料B. 轴的材料C. 键的材料(12) 已知普通平键键宽为b ，键长为L ，其强度校核公式为][102p 3p σσ≤⨯=kldT ， 对于A 型平键式中l 为 B 。
A. LB. L –bC. L –b /2(13) 平键是(由A 、B 中选1) A ，其剖面尺寸一般是根据(由C 、D 、E 、F 中选1) D 按标准选取的。
机械设计课件-键-花键联接
§6-4 销联接
§6-4
销联接
按作用分：定位销、联接销、安全销 ① 圆柱销， 起定位作用， 靠过盈配合固 定。经常拆卸 会降低定位精 度和可靠性。
Hale Waihona Puke ②圆锥销， 起定位作用。 常用于锥度 1:50．装配方 便，定位精度 高，多次拆卸 不会影响定位 精度。当大端 有螺纹时,用 于拆卸销。
安全装置中的过载元件
第六章键、花键、无键联接和 销联接
第六章键、花键、无键联接和销联接 （可拆联接）
§ 6-1键联接
键连接：用于轴与毂联接，传递转矩MT， 起周向定位作用，是一种标准件。
一、键连接的分类及其结构形式 1、类型 键
平键
半圆键
楔键
切向键
普 通 平 键
导 向 平 键
滑 键
普 通 楔 键
钩 头 楔 键
单 向
双 向
p
,表6-1 （轮毂材料）
强度不够时，用双键且对称布置，以1．5个键重校核
2.导向平键和滑键 （1）失效形式：工作面过度磨损 （2）计算准则：按压力进行 条件性计算
2T 10 p p kld
3
许用挤压应力
p ,表6-1
注：其他键联接按强度计算参看教材
§ 6-2 花键联接
1.失效形式:
{
静联接：工作面被压溃 动联接：工作面过度磨损
2.强度条件：
静联接：
p
2T 10 p zhldm
3 3
动联接：
2T 10 p p zhldm
载荷分配不均系数=0.7～0.8齿数多时取小值
工作高度
Dd h 2C 2
C为倒角尺寸
渐开线花键：
(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。
机械设计：第6章键和花键联接
lh：：齿齿的的工工作作长高度度（（矩渐mm形开渐三mm：线开角））Cd、线形m：d三：＝i倒：角h0＝角分.形5（m0度：.8(D圆模md+m(直数d模＝）径)数di)
dm：平均直径（mm）
[p]：许用挤压应力，查表
[p]：许用应力，查表。
第七章 过盈联接(interference fit joint)
t0
被包取容同件直冷径却间温隙度配t1合H7t1
max 0 1d 10 3
t0
／g6的最小间隙 δmax—标准配合的最大过盈量，μm
△0—防擦伤而留的最小装配间隙， μm
四、花键联接的强度计算
失效形式： 静联接为压溃； 动联接为过度磨损。
计算准则： 保证齿侧面的挤压强度和齿根的剪切强度
静联接的挤压强度：
p
2T 103
zhldm
[ p ]
2T 103
动联接的强度： p
[ p]
矩形：zhhl＝d0m.5(D－d)－2C
D：外花键的大径
：载荷分布不均匀系数，d：＝内0花.7~键0.的8 小径
2、分类（按齿形划分） ① 矩形花键(parallel-sided spline)
定心精度高 定心稳定性好 齿根强度低 应力集中较大
② 渐开线花键（involute spline）
工艺性好 制造精度高 根部强度大 应力集中较小 易于对中
③ 三角形花键(triangular spline)
齿数多 对轴强度削弱小 适用于轻载或薄壁零件
问题
键长不能超过2.25d 两个键按1200布置
楔键强度不够如何办？ 用双键；
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。
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。
机械设计-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；
邱宣怀《机械设计》(第4版)(章节题库 键、花键、销、成形联接)【圣才出品】
第7章 键、花键、销、成形联接一、填空题1．普通平键用于______连接，其工作面是______面，工作时靠______传递转矩，主要失效形式是______。
【答案】静；两侧；侧面受挤压和剪切；工作面被压溃2．楔键的工作面是______，主要失效形式是______。
【答案】上、下面；压溃3．平键的剖面尺寸通常是根据______选择，长度尺寸主要是根据______选择。
【答案】轴的直径；轮毂长度4．导向平键和滑键用于______连接，主要失效形式是______，这种连接的强度条件是______。
【答案】动；磨损；耐磨性条件P≤[P]5．同一连接处使用两个平键，应错开______布置；采用两个楔键或两组切向键时，要错开______；采用两个半圆键，则应______。
【答案】180° 120°布置在一条直线上6．在平键连接中，静连接应校核______强度；动连接应校核______强度。
【答案】挤压；耐磨7．平键连接工作时，是靠______和______侧面的挤压传递转矩的。
【答案】键；键槽8．花键连接的主要失效形式，对静连接是______，对动连接是______。
【答案】齿面压溃；齿面磨损9．______键连接，既可传递转矩，又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。
【答案】楔10．平键连接中的静连接的主要失效形式为______，动连接的主要失效形式为______；所以通常只进行键连接的______强度或______计算。
【答案】较弱零件的工作面被压溃；磨损；挤压；耐磨性11．半圆键的______为工作面，当需要用两个半圆键时，一般布置在轴的______。
【答案】两侧面；同一母线上12．花键联接的主要优点是______。
【答案】齿数较多且受力均匀，承载能力高；槽浅，齿根应力集中小，对轴和毂的强度削弱较轻；轴上零件与轴的对中性好二、问答题1．普通平键有哪些失效形式？主要失效形式是什么？怎样进行强度校核？如经校核判断强度不足时，可采取哪些措施？答：（1）普通平键的失效形式有工作面被压溃，个别情况会出现键被剪断。
《机械设计》第五章键连接
《机械设计》第五章键连接
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
失效形式： ①键齿的压溃（静联接） ②磨损（动联接） ③齿根剪断
《机械设计》第五章键连接
C
h
C
dm d
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
《机械设计》第五章键连接
d
2、半圆键
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。
《机械设计》第五章键连接
特点：工艺性好，装配方便，适用于锥形轴与轮毂的 联接
《机械设计》第五章键连接
§5—3 无键联接
用轴与毂的联接不用键或花键时，统称无键联接 一、型面联接
轴和毂孔有柱形和圆锥形等。
《机械设计》第五章键连接
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。
《机械设计》第五章键连接
1、平键联接的强度校核
a) 挤压强度条件为：
Pk N l1k 0 T l/d 0 2 0 2k0 T l d 0 []0 P
允许传递的扭矩：
T
1k 2
ld[]P
T——扭矩（N.mm） k——工作高度
k=h/2
d——轴径（mm）
l——工作长度 A型键：l=L-b B型键：l=L
第五章 键与花键联接
§5—1 键联接
机械设计：第六章 键、花键、无键联接和销联接
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）
机械制造之键和花键配合的精度设计
h9
N9
Js9
P9
P9
2、形位精度设计：
为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触 面积和可装配性，对键和键槽的位置误差要 加以控制，应分别规定轴键槽对轴的基准线 和轮毂槽对孔的基准轴线的对称度公差，一 般可按对称度公差 7~9级选取，查表时，公 称尺寸是指键宽。
3、表面粗糙度的选择：
键和键槽配合面的表面粗糙度一般 取 Ra1.6~3.2μm， 非 配 合 面 取 Ra6.3μm。
4、轴的标注示例 ：
1、标注槽深d-t及公 差
0 50 -0.2
16N9（ -0.043 ）
0.02 A
0
2、标注槽宽b及公差
3、标注对称度公差
3.2 3.2
4、标注表面粗糙度
> +0.2 0
0 > -0.2
3.3 3.8
> +0.2 0
> +0.2 0
>5058
1610
6.0
4.3
花键类型
a) 矩形花键
b) 渐开线花键
c) 三角花键
三、平键配合的精度 设计
包括尺寸精度设计、形位 精度设计以及表面粗糙度 的精度设计
1、尺寸精度设计（1）：
平键联结的基本构成 ：平键联结是由键、轴 键槽、轮毂键槽构成。在工作时，通过键的侧 面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。 平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的宽 度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、 轴槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸。
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思考题
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机械设计
（键、花键及销联接）
主讲人：闻岩
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第三章 键、花键和销联接
§3-1 键联接 §3-2 花键联接 §3-3 销联接 §3-4 其它联接
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§ 3-1 键联接
➢ 键连接的分类
➢ 平键联接的尺寸选择和强度计算
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一、分类
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1. 普通平键联接
普通平键的两侧面是工作面，靠键和键槽之间的互压传 递转矩。
（3）特殊形式销 ① 孔未开通或拆卸困难时：
螺尾锥销
②冲击、振动或变载荷时：
开尾锥销、槽销或弹性圆柱销（防松）
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§ 3-4 其它联接
➢ 成形联接 ➢ 过盈联接 ➢ 焊接
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一、成形联接
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二、过盈联接
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三、焊接
工作面压溃（静联接 ） 工作面磨损 （动联接 ） ⑵有时发生： 键剪断（一般不作计算，重要时验算）
注意：工作面的压溃或磨损发生在键、轴和毂三
者中较弱的零件上，一般为毂。
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2. 计算公式 假设压力在键的接触 长度范围内分布均匀，则 根据挤压强度或耐磨性的 条件性计算。
静连接
动连接
其中：T ----- 转矩
渐开线花键：h=1，m=d/z，rm=d/2,
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§3-3 销联接
➢ 销的功用 ➢ 销的分类
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一、销联接的功用
（1）定位 （2）安全装置 （3）传递不大的载荷
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二、销的分类
（1）普通圆柱销 多次装拆后，定位精度下降 。
（2）普通圆锥销 标准锥度1：50 、可自锁、可以多次装拆 。
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4. 楔键联接
4
楔键联接上下面为工作面，靠键、轴和毂之间的 摩擦力以及键受到的偏压传递扭矩。
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5. 切向键联接
切向键的工作面是两个楔键组成矩形的窄面，工
作面上的挤压力沿轴的切线方向，靠挤压传递扭矩。 可以传递单向较大扭矩。
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二、平键联接的尺寸选择和强度计算
1、失效形式: ⑴主要失效形式 ：
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四、花键联接的计算
1、失效形式：
齿面的压溃或磨损，齿根的弯断或剪断。作为 标准齿形，压溃和磨损为主要失效形式。考虑到载 荷在各个齿面上的载荷不均匀性，用载荷不均系数 k来修正计算公式。
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静联接 Tkzlh rm[p]
动联接 Tkzlhrm[p]
式中：
矩形花键：h=(D-d)/2-2C, rm=(D+d)/4
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三、花键的定心方式 矩形花键定心方式分为三种：
<40HRC 定心精度较高
>40HRC
定心精度高
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定心精度较低 均载性好
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渐开线花键两种定心方式：
与矩形花键比，应力集中小，可利用齿轮加工 设备。但小尺寸需用拉刀，拉刀成本高。
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三角形花键基本不考虑定心问题，主要用于薄壁 件或者锥型件的辅助联接。
[]p ,[p] ----静动许用应力
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3. 平键联接的设计步骤
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§3-2 花键联接
依靠轴和毂上齿的互压传递转矩，可用于动联 接和静联接。
➢ 花键联接的特点 ➢花键联接的分类
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一、花键联接的特点
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二、花键联接的分类
按齿形不同，花键可分为：矩形花键 、渐 开线花键、三角形花键
键槽用指状铣刀或盘铣刀加工。
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2. 导向平键和滑键
导向平键和滑键的两侧面是工作面，靠键和键槽之间的互 压传递转矩。
键槽用指状铣刀或盘铣刀加工两侧面是工作面，靠键和键槽之间的互压传 递转矩。对轴削弱较大，用于载荷较小联接或锥型孔。
键槽用盘铣刀加工。
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