第八章键、销及过盈配合连接知识分享
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一、键连接的类型
作用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩， 或实现零件的轴向固定或移动。
类型：平键、半圆键、楔键、切向键等。
1. 平键连接
间隙
特点：定心好、装拆方便。
普通平键 种类
导向平键
潘存云教授研制
轴
工作面
潘存云教授研制
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
普通 圆头(A型) 用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。
[p ]
钢
125~150 70~80
50
100~120 50~60 40
60~90 30~45
30
2)半圆键连接强度计算
用于静连接，失效形式为表面压溃
l l近似为公称长度 k
潘存云教授研制
σp =
中国地质大学专用
2T kl d
≤[σp ]
b F y≈d/2
T
d
作者： 潘存云教授
若强度不足时，可采用双键连接。考虑到载荷分布 的不均匀性，校核强度时按1.5个键计算。 双键布置规则： 平键： 按180˚布置； 半圆键：同一条母线上； 楔键： 夹角成120˚ ~130˚
类型：普通楔键、钩头楔键。
钩头是用来拆卸用的
拆卸空间
潘存云教授研制
潘存云教授研制
在重型机械中常采用切向键——一对楔键组成。
潘存云教授研制
窄面 工作面
d 潘存云教授研制
斜度1:100
中国地质大学专用
装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所 产生的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩 时，需要两对切向键分布成120~130 ˚作。者： 潘存云教授
120˚ ~130˚
潘存云教授研制
潘存云教授研制
d
潘存云教授研制
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
花键连接
一、花键连接的类型、特点和应用
组成： 外花键、内花键。
结构特点：沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。
优点： 轴和轮毂直接而均匀制出齿与槽 (1)均匀受力； (2)对轴的削弱程度小;
潘存云教授研制
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
单圆钩头滑键 结构特点：单圆钩头，嵌入轮毂中。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
h t
d-t t1
d+t1
普通平键和键槽尺寸（GB1095— 79、GB1096— 79）
b
b
b
d
潘存云教授研制
基本结构： • 普通平键用于静连接, • 普通平键的宽度b及高度h按轴径d从标准中查得, • 长度L按轮毂长度从标准中查得,但应比轮毂长略短些。
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
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
潘存云教授研制
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
3. 楔键连接和切向键连接 结构特点：键的上表面有1:100的斜度，
轮毂槽的底面也有1:100的斜度。 缺点：定心精度不高。
应用：只能应用于定心精度不高，载荷 平稳和低速的连接。
潘存云教授研制
安装时用 力打入
工作面
潘存云教授研制
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
联接
联接
可拆联接 —键联接、销联接、螺纹联接 不可拆联接 —焊接、铆接、粘接
键连接
轴和轴毂的连接，成为轴毂连接；键是最 常见的轴毂连接方式；
键是一种标准件；键主要用于轴和轴上零件
（带轮、齿轮等）轮毂之间的周向固定并传递 扭矩，有的键（导键、滑键、花键）还具有导 向的作用。
键、花键、销及过盈配合连接
F
F
d
潘存云教授研制
b h/2
d
潘存云教授研制
A型
b l=L-b
l L
B型 b l=L
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
对于导向平键连接，计算依据是磨损，应限制压强：
p=
4T dhl
≤[p ]
表6-2 键连接的许用挤压应力、许用压力
许用值 轮毂材料
载荷性质 静载荷 轻微冲击 冲 击
Βιβλιοθήκη Baidu
[σp ]
钢 铸铁
潘存云教授研制
(3)载能力高; 因齿槽浅，齿根应力集中小 齿数多，总接触面积大
(4)轴上零件与轴的对中性好；对高速及精密机器很重要
(5)导向性好; 对动连接很重要
(6)可用磨削方法提高加工精度 及连接质量。
平键 平头(B型) 用盘铣刀加工，轴的应力集中小。
结构 单圆头(C型) 用于轴端
盘铣刀
A型
B型
C型
潘存云教授研制
普通平键应用最广。
薄型平键的高度为普通平键的60％~70%，也分圆头、
平头、单圆头三种。传递扭矩能力低，常用于薄壁结构、
空心轴等径向尺寸受限制的场合。
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
导向平键
二、平键连接的强度校核
键的材料：σB≥ 370 MPa的碳素钢，常用45钢。
键的截面尺寸b、h查表选取，长度L参照轮毂长度 从标准中选取。
键的主要失效形式：压溃、磨损(动连接)、剪断。
(1)平键连接的强度
一般不会出现
挤压应力：σp =
Ft S
T = (d/2)(h/2)l =
4T dhl
≤[σp ]
结构特点：长度较长，需用螺钉固定。
为便于装拆，制有起键螺孔。
零件可以在轴上移动，构成动连接。
滑移距离较大时，平键过长，制造困难，故可采用滑键。
固定螺钉
潘存云教授研制
潘存云教授研制
起键螺孔
潘存云教授研制
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
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 潘存云教授研制
0.16~0.25 0.25~0.4
0.6~0.8
56~220 7.5 4.9 63~250 9.0 5.4
0.4~0.6
作者： 潘存云教授
2. 半圆键连接 优点：定心好，装配方便。
因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。
缺点：对轴的削弱较大，只适 用于轻载连接。
特别适用于锥形轴端的连接。
工作面
潘存云教授研制
> 65~75 20 12 > 75~85 22 14
中国地质大学专用
键的尺寸
表8-2 键槽
C或r
L
t
t1 半径r
0.16~0.25
6~20
6~36 8~45
1.2 1 1.8 1.4 0.08~0.16
潘存云教授研制
2.5 1.8
10~56 3.0 2.3
0.25~0.4 0.4~0.6
14~70 3.5 2.8 18~90 4.0 3.3 22~110 5.0 3.3 28~140 5.0 3.3 36~160 5.5 3.8 45~180 6.5 4.3 50~200 7.0 4.4
作用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩， 或实现零件的轴向固定或移动。
类型：平键、半圆键、楔键、切向键等。
1. 平键连接
间隙
特点：定心好、装拆方便。
普通平键 种类
导向平键
潘存云教授研制
轴
工作面
潘存云教授研制
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
普通 圆头(A型) 用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。
[p ]
钢
125~150 70~80
50
100~120 50~60 40
60~90 30~45
30
2)半圆键连接强度计算
用于静连接，失效形式为表面压溃
l l近似为公称长度 k
潘存云教授研制
σp =
中国地质大学专用
2T kl d
≤[σp ]
b F y≈d/2
T
d
作者： 潘存云教授
若强度不足时，可采用双键连接。考虑到载荷分布 的不均匀性，校核强度时按1.5个键计算。 双键布置规则： 平键： 按180˚布置； 半圆键：同一条母线上； 楔键： 夹角成120˚ ~130˚
类型：普通楔键、钩头楔键。
钩头是用来拆卸用的
拆卸空间
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潘存云教授研制
在重型机械中常采用切向键——一对楔键组成。
潘存云教授研制
窄面 工作面
d 潘存云教授研制
斜度1:100
中国地质大学专用
装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所 产生的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩 时，需要两对切向键分布成120~130 ˚作。者： 潘存云教授
120˚ ~130˚
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潘存云教授研制
d
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花键连接
一、花键连接的类型、特点和应用
组成： 外花键、内花键。
结构特点：沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。
优点： 轴和轮毂直接而均匀制出齿与槽 (1)均匀受力； (2)对轴的削弱程度小;
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中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
单圆钩头滑键 结构特点：单圆钩头，嵌入轮毂中。
潘存云教授研制
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中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
h t
d-t t1
d+t1
普通平键和键槽尺寸（GB1095— 79、GB1096— 79）
b
b
b
d
潘存云教授研制
基本结构： • 普通平键用于静连接, • 普通平键的宽度b及高度h按轴径d从标准中查得, • 长度L按轮毂长度从标准中查得,但应比轮毂长略短些。
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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
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3. 楔键连接和切向键连接 结构特点：键的上表面有1:100的斜度，
轮毂槽的底面也有1:100的斜度。 缺点：定心精度不高。
应用：只能应用于定心精度不高，载荷 平稳和低速的连接。
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安装时用 力打入
工作面
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联接
联接
可拆联接 —键联接、销联接、螺纹联接 不可拆联接 —焊接、铆接、粘接
键连接
轴和轴毂的连接，成为轴毂连接；键是最 常见的轴毂连接方式；
键是一种标准件；键主要用于轴和轴上零件
（带轮、齿轮等）轮毂之间的周向固定并传递 扭矩，有的键（导键、滑键、花键）还具有导 向的作用。
键、花键、销及过盈配合连接
F
F
d
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b h/2
d
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A型
b l=L-b
l L
B型 b l=L
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对于导向平键连接，计算依据是磨损，应限制压强：
p=
4T dhl
≤[p ]
表6-2 键连接的许用挤压应力、许用压力
许用值 轮毂材料
载荷性质 静载荷 轻微冲击 冲 击
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[σp ]
钢 铸铁
潘存云教授研制
(3)载能力高; 因齿槽浅，齿根应力集中小 齿数多，总接触面积大
(4)轴上零件与轴的对中性好；对高速及精密机器很重要
(5)导向性好; 对动连接很重要
(6)可用磨削方法提高加工精度 及连接质量。
平键 平头(B型) 用盘铣刀加工，轴的应力集中小。
结构 单圆头(C型) 用于轴端
盘铣刀
A型
B型
C型
潘存云教授研制
普通平键应用最广。
薄型平键的高度为普通平键的60％~70%，也分圆头、
平头、单圆头三种。传递扭矩能力低，常用于薄壁结构、
空心轴等径向尺寸受限制的场合。
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
导向平键
二、平键连接的强度校核
键的材料：σB≥ 370 MPa的碳素钢，常用45钢。
键的截面尺寸b、h查表选取，长度L参照轮毂长度 从标准中选取。
键的主要失效形式：压溃、磨损(动连接)、剪断。
(1)平键连接的强度
一般不会出现
挤压应力：σp =
Ft S
T = (d/2)(h/2)l =
4T dhl
≤[σp ]
结构特点：长度较长，需用螺钉固定。
为便于装拆，制有起键螺孔。
零件可以在轴上移动，构成动连接。
滑移距离较大时，平键过长，制造困难，故可采用滑键。
固定螺钉
潘存云教授研制
潘存云教授研制
起键螺孔
潘存云教授研制
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
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 潘存云教授研制
0.16~0.25 0.25~0.4
0.6~0.8
56~220 7.5 4.9 63~250 9.0 5.4
0.4~0.6
作者： 潘存云教授
2. 半圆键连接 优点：定心好，装配方便。
因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。
缺点：对轴的削弱较大，只适 用于轻载连接。
特别适用于锥形轴端的连接。
工作面
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> 65~75 20 12 > 75~85 22 14
中国地质大学专用
键的尺寸
表8-2 键槽
C或r
L
t
t1 半径r
0.16~0.25
6~20
6~36 8~45
1.2 1 1.8 1.4 0.08~0.16
潘存云教授研制
2.5 1.8
10~56 3.0 2.3
0.25~0.4 0.4~0.6
14~70 3.5 2.8 18~90 4.0 3.3 22~110 5.0 3.3 28~140 5.0 3.3 36~160 5.5 3.8 45~180 6.5 4.3 50~200 7.0 4.4