机械设计键与花键
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[]p ,[p] ----静动许用应力
CHENLI
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3. 平键联接的设计步骤
CHENLI
12
§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
CHENLI
13
一、花键联接的特点
CHENLI
14
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
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。
CHENLI
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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
机械设计
（键、花键及销联接）
主讲人：闻岩
CHENLI
1
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
CHENLI
2
§ 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
CHENLI
3
一、分类
CHENLI
4
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。
7
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。
CHENLI
8
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。
CHENLI
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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 ：
CHENLI
29
思考题
CHENLI
30
渐开线花键：h=1，m=d/z，rm=d/2,
CHENLI
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§3-3 销联接
➢ 销的功用 ➢ 销的分类
CHENLI
21
一、销联接的功用
（1）定位 （2）安全装置 （3）传递不大的载荷
CHENLI
22
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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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
（3）特殊形式销 ① 孔未开通或拆卸困难时：
螺尾锥销
②冲Hale Waihona Puke Baidu、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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27
二、过盈联接
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28
三、焊接
CHENLI
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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
CHENLI
定心精度较低 均载性好
16
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。
CHENLI
17
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。
键槽用指状铣刀或盘铣刀加工。
CHENLI
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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。
CHENLI
6
3. 半圆键
半圆键的两侧面是工作面，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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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
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
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。
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4. 楔键联接
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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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思考题
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30
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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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
（3）特殊形式销 ① 孔未开通或拆卸困难时：
螺尾锥销
②冲Hale Waihona Puke Baidu、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
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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。
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。
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3. 半圆键
半圆键的两侧面是工作面，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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