第六章 键和销连接ppt课件
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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
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 ）
2、普通平键
一、平键连接
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。
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
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。
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。
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。
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
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
➢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
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。
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：
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）
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。
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。
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
zhldmຫໍສະໝຸດ Baidu
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
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
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
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 ）
2、普通平键
一、平键连接
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。
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
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。
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。
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。
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
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
➢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
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。
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：
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）
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。
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。
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
zhldmຫໍສະໝຸດ Baidu
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
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