第六章 键和销连接ppt课件

键槽加工
圆盘铣刀铣键槽
插床加工键槽
一、平键连接
3、导向键
当被连接的毂类零件在工作中必须在轴上作轴向移动时， 则可采用导向平键。
特点：键用螺钉固定在轴上，键与轮毂键槽为间隙配合， 轴上零件能做轴向移动。为了拆卸键的方便，设有起键螺 钉孔，以便拧入螺钉使键退出键槽。 用途：用于轴上零件轴向移动量不大的场合，如变速箱中 的滑移齿轮。
➢装拆方便，对中性较好； ➢ 连接面上没有应力集中源，减少了应力集中； ➢锥体型面连接中作用有很大的推力，且挤压应力比键连接中 的挤压应力高，承载能力较低； ➢切削加工较复杂，不易保证配合精度，应用尚不广泛。但由 于成型工艺的发展，促进了型面连接在轻载连接中的应用
型面连接常用的型面有：
二、胀紧连接
应用：载荷很大,对中要求不严格的场合,常 用于直径大于100mm的轴上。
四、切向键连接
五、键的选择和键强度计算
1、键的选择
类型选择：由结构特点、使用要求、工作条件确定
尺寸选择：
键宽b×键高h
按轴径d查标准
键长L 略短于轮毂宽度
五、键的选择和键强度计算
2、平键的失效
平键联接工作时的主要失效形式为组成联接的键、轴和 轮毂中强度较弱材料表面的压溃，极个别情况下也会出现键 被剪断的现象。通常只须按工作面上的挤压强度进行计算。
6.3 无键连接
一、型面连接
型面连接是轴与相应的轮毂由光滑非圆截面的表面
构成的连接（见下图）。轴和毂孔可做成柱体或锥体，前者只 能传递转矩，可用于不受载荷时移动的动连接；后者在传递转 矩的同时，还可传递轴向力。当不允许有间隙和可靠性要求较 高时，常采用非圆截面的锥体。
6.3 无键连接
型面连接的特点：
第六章 键和销连接
Design Joints of Keys and Pins
教学内容
1
键连接
2
花键连接
3
无键连接
4
销连接
6.1 键连接
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 移动导向。
键的分类
平键
普通平键 导向键 滑键
半圆键
楔键
普通楔键 钩头楔键
2、普通平键
一、平键连接
Hale Waihona Puke 特点：A型平键的轴槽用端铣刀加工，键在槽中固定良好， 但轴上槽引起的应力集中较大；
B型平键的轴槽用盘铣刀加工，轴的应力集中较小； C型常用于轴端与毂类零件连接，与A型平键一样， 其圆头部分的侧面与键槽并不接触，未能充分利用。 用途：应用最广，也适用于高精度、高速或承受变载、冲 击的场合。
切向键
一、平键连接(Straight keys )
1、平键连接的工作原理：
平键的下半部分装在轴上的键 槽中，上半部分装在轮毂的键槽中。 键的顶面与轮毂之间有少量间隙，
键靠侧面传递扭矩。轮毂与
轴通过圆柱表面配合实现轮毂中心 与轴心的对中
根据用途不同，平键可分为普通平键、薄型平键、导向平 键和滑键四种。其中普通平键和薄型平键用于静连接，导向平 键和滑键用于动连接。
销的种类较多，如圆柱销、圆锥销、槽销、开口销和 轴销等，这些销均已标准化。
销的材料为35、45钢（开口销为低碳钢）
一、类型、特点及应用
优点：受力均匀
承载能力高 定心性和导向性好 对轴的削弱小(齿浅、应力集中小) 可用磨削法提高精度和质量
缺点：齿根有应力集中，成本高
应用：适用于定心精度高、载荷大、 经常滑移的连接。
分类： 矩形花键：小径定心，定心精度高稳定性好，应用广泛； 渐开线花键：齿形定心，应力集中小，应用于传递转矩和
三、楔键连接
三、楔键连接
四、切向键连接
工作原理：楔键沿斜面拼合后相互平行的两窄面为工作面，其中 一个面在通过轴心线的平面内，工作面上的压力沿轴的切线方向 作用，靠键与轴毂楔紧产生摩擦传递转矩，能传递很大的转矩。
特点 : 由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能 传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成120°～ 130°角的两个键。
五、键的选择和键强度计算
3、强度计算
p kFl2Tk1l d0 3 []p
[p]、[p]为许用应力与许用压力
类型
失效形式
设计准则
强度条件
普通平键（静）
导向平键、滑键 （动）
半圆键（静）
工作面被压溃 PPP＝2Tkl1d03 P
过度磨损
pp p2T103 p
kld
工作面被压溃 PPP＝2Tkl1d03 P
渐开线：α=30°，h=m；α=45°，h=0.8m； dm——花键平均直径，矩形花键：dm＝(D+d)/2；渐开线花
键：＝（分度圆直径）
[p]、[p]——花键连接的许用挤压应力和许用压力，
见P111表6-3
6.2 花键连接
三、花键加工
花键孔加工主要有插削﹑拉削和磨削等方法。 ①插削法﹕用成形插刀在插床上逐齿插削﹐生产率和精度均低 ﹐用于单件小批生产。 ②拉削法﹕用花键拉刀在拉床上拉削﹐生产率和精度均高﹐应 用最广泛。 ③磨削法﹕用小直径的成形砂轮在花键孔磨床上磨削﹐用于加 工直径较大﹑淬硬的或精度要求高的花键孔。
3、导向键
一、平键连接
一、平键连接
4、滑键
当零件需滑移的距离较大时，因所需导向平键的长度过大， 制造困难，故宜采用滑键。
特点：滑键固定在轮毂上，轴上零件带键在轴上的键槽中作 轴向移动。 应用：用于轴上零件轴向移动量较大的场合。
二、半圆键连接(Woodruff keys )
工作原理：两侧面为工作面，靠键与键槽侧面的挤压来 传递转矩。 特点：轴上键槽用尺寸与半圆键相同的半圆键槽铣刀铣 出，因而键在槽中能绕其几何中心摆动以适应轮毂中键 槽的斜度，工艺性好，安装方便，但键槽较深，对轴强 度消弱大。 应用：轻载静连接，锥形轴端
胀紧连接是在毂孔与轴之间装入胀紧连接套（简称胀套），
在轴向力作用下，同时胀紧轴与毂而构成的一种静连接。
二、胀紧连接
选择胀套时应满足：
传递转矩时 TT
传递轴向力时 Fa Fa
一、销的作用
6.4 销连接
定位销 销 连接销
安全销
固定零件间的相对位置 用于连接，传递不大的载荷 过载剪断元件
二、销的结构形式
二、半圆键连接(Woodruff keys )
三、楔键连接(Taper keys)
工作原理：键的上表面和毂槽的底面各有1:100的斜度，上 下表面为工作面，靠键与轴毂楔紧产生的摩擦力传递转矩。 特点：可传递单向轴向力，受冲击和振动时可保证连接的可 靠性，缺点是轴与轮毂的配合会产生偏心。 应用：用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。
轴径都比较大的场合。
6.2 花键连接（Splines Joints ）
6.2 花键连接
二、强度计算
失效形式
静连接－工作面被压溃
设计准则 强度条件
PP P＝2Tzh1lm d03 P
动连接－过度磨损
pp
p 2T103 p
zhldm
ψ——载荷分配不均系数， 一般取0.7~0.8 z——花键齿数 l——齿的工作长度，mm； h——花键齿面工作高度，矩形：h=（D－d）/2－2C
注意的问题
一个键强度不足时，可用相隔180°的 两个平键。考虑到载荷可能分配不均，强 度校核时算1.5个键。
6.2 花键连接（Splines Joints ）
由轴和轮毂孔沿四周方向均部的多个键齿构成的联接称 谓花键联接。
花键的标记为：N（键数）×d（小径）×D（大径）×B（键槽宽）
6.2 花键连接（Splines Joints ）