第十一章轴系零件介绍

5．花键联接
花键联接是由带花键齿的轴（外花键）和轮毂（内 花键）所组成
（1）花键联接的特点 花键联接工作时依靠键齿的侧面来传递转矩，键齿 较多、接触面大，传递载荷大。轴上零件的对中 性和沿轴向移动的导向性都好；同时由于齿槽较 浅，对轴的削弱较小。但制造困难，需专用加工 设备，成本高。主要用于定心精度高、载荷大或 经常滑移的连接
楔键通过上、下表面契紧在轴与轴上零件之间的键 槽内实现周向固定，并能使零件承受不大的单方 向的轴向力。楔键的上、下表面为工作面，上表 面相对下表面制成1：100的斜度，轮毂槽底面相 应也有1：100的斜度。键与键槽的两个侧面不相 接触，为非工作面
普通楔键
钩头楔键
楔键联接的对中性差，在冲击和变载荷的作用下容 易松脱。常用于低速、精度要求不高、承受单方 向轴向载荷的场合。钩头楔键用于不能从另一端 将键打出的场合，故钩头与轮毂端面间应留有一 定空间
二、平健联接的配合与应用
键是标准件，平键与轴槽及轮毂槽的连接采用基轴 制配合，按键宽配合的松紧程度不同有较松键联 接、一般键联接和较紧键联接三种形式，
三、平健的尺寸选择、标记与强度验算
1．平键的尺寸选择 键的主要尺寸有键宽b，键高h和键长L。其中键的剖 面尺寸b×h一般先根据轴的直径从国家标准中选 定，再进行强度验算。键的长度L应略小于(或等 于)轮毂的长度，并符合标准系列。轮毂槽为通槽， 轮毂的长度一般为(1.5～2)d，d为轴的直径。 键宽b的公差只有h9一种。键的非配合尺寸的公差， 键高h按h11取值；键长L按h14取值；轴槽长度公 差用H14。
根据键的头部形状不同，普通平键有圆头(A型)、平 头(B型)和单圆头(C型)三种形式 圆头普通平键（A型）的轴上键槽用指形铣刀在立式 铣床上铣出，槽的形状与键相同，键在槽中固定 良好，工作时不松动，应用最广；缺点是键的圆 头部分不能充分利用，而且轴在卧式铣床 上加工，轴的应力集中较小，但键在轴槽中易松 动，故对尺寸较大的键，宜用紧定螺钉将键紧固 在轴槽底部。 单圆头普通平键(C型)则常用于轴端的连接
2）渐开线花键
• 渐开线花键的齿廓是渐开线，分度圆压力角（齿 形角）有30º 及45º 两种。 • 齿形角为30º 的渐开线花键可采用加工渐开线齿轮 的方法制造，工艺性好，制造精度高，花键齿根 强度高，应力集中小，通常采用键侧定心（具有 自动定心的特点），用于载荷较大、轴径也大且 定心精度高的连接。 • 外花键采用齿形角为45º 的渐开线花键齿形，内花 键采用直线齿形的连接又称三角形花键联接，与 齿形角为30º 渐开线花键相比，键齿细小，多用于 轻载、小直径和薄壁零件与轴的连接。
3．平键联接
平键是矩形截面的联接件，置于轴和轴上零件的键 槽内，键的两侧面为工作面。工作时靠键和键槽 侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间 留有间隙。平键联接具有结构简单、装拆方便、 对中性好等优点 （1）普通平键联接 对中性良好，装拆方便 ，适用于高速、 高精度和承受变载、 冲击的场合， 不能实现轴上零件 的轴向定位
第一节 键、销及其连接
【学习目标】 1．了解键联接类型及其特点。 2．掌握平键联接的配合与应用。 3．熟悉平键的尺寸选择与标记。 4．了解平键的失效形式与强度验算。 5．了解销联接的应用特点。
一、键联接类型及其特点
键联接主要用于将轴与轴上零件(齿轮、带轮、凸轮 等)结合在一起，实现周向固定并传递转矩。键联 接属于可拆联接。 键联接根据装配时的松紧程度,可分为紧键联接和松 键联接两大类。 紧键联接有楔键联接和切向键联接两种。 松键联接有平键联接、半圆键联接和花键联接等。 1．楔键联接 楔键分普通楔键和钩头楔键两种。普通楔键有圆头 (A型)、平头(B型)和单圆头(C型)三种形式
（2）导向平键和滑键联接
导向平键和滑键用于轮毂与轴间需要有相对滑动的 场合。导向平键用螺钉固定在轴上的键槽中，轮 毂沿键的侧面作轴向滑动。为了便于拆卸，键上 有起键螺孔，需要拆卸时拧出螺钉使键退出键槽 导向平键用于轮毂沿轴向移动距离较小的场合，滑 键用于轮毂的轴向移动距离较大的场合
4．半圆键联接 半圆键联接是靠两侧工作面实现周向固定和传递转 矩。轴上键槽用与半圆键半径相同的盘状铣刀铣 出，半圆键在槽中可绕其几何中心摆动以适应轮 毂中键槽的斜度。 特点是制造容易，装拆方便，但由于键槽较深，对 轴的强度削弱较大，因此只能传递较小的转矩， 一般用于轻载或辅助性连接，尤其适用于锥形轴 与轮毂的连接。
普通楔键联接
钩头楔键
2．切向键联接
切向键联接由一对具有1：100斜度的楔键沿斜面拼合而成 （图11-4），其上下两工作面互相平行。装配时一对键分 别自轮毂两边打入，使两工作面分别与轴和轮毂上键槽底 面压紧。工作时主要靠工作面的挤压作用传递转矩。 切向键联接对轴的削弱较严重，且对中性差，常用于轴径较 大(d>60mm)、精度要求不高、和传递转矩较大的低速场合。 一对切向键只能传递单向转矩，需要传递双向转矩时，可安 装两对互成120°～135°的切向键。
（2）花键类型 根据键齿的形状不同，常用的花键分为矩形花键和 渐开线花键
1）矩形花键 矩形花键的齿形是矩形，有小径定心、 大径定心和键侧定心三种定心方式，其中采用小 径定心（即外花键和内花键的小径作为配合表 面），内花键的小径可用内圆磨床加工，外花键 的小径可用专用花键磨床加工，因而定心精度高， 容易加工，应用广泛
键工作表面的表面粗糙度Ra值应小于1.6μm，与其 相配合的轴槽和轮毂槽侧面的表面粗糙度Ra值为 1.6～3.2μm，非工作表面(键的顶面、底面和键 槽底面)的表面粗糙度Ra值为6.3μm。 轴槽及轮毂槽对轴及轮毂轴线的对称度公差根据不 同的要求按国标选择 2．普通平键的标记 键的标记格式为：键 型号 宽度×长度 标准代号 其中A型不标注字母。 宽度b =18mm，高度h =11mm，长度L =100mm的圆头 普通平键（A型）标记为： 键 18×100 GB/T 1096-2003。