键连接和销连接(公开课)

对导向平键连接应限制压强 p 以 避 免 过 度 磨 损， 即
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9.3 相关知识点介绍

三、 花键连接
如图 9-7 所示，花键连接是由周向均布多个键齿的花键轴与 带有相应键齿槽的轮毂孔相配而成 。 花键按齿形可分为矩形花键（ 图 9-7 （ a ））、 渐开线花 键（ 图 9-7 （ b ）） 和三角形花键（ 图 9-7（ c ）） 。 花键可用于静连接和动连接 。
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9.3 相关知识点介绍

二、 平键连接的选择与计算
设计键连接时，先根据工作要求选择键的类型，再根据装键 处轴径 d 从标准中查取键的宽度 b 和高度 h ， 并参照轮毂 长度从标准中选取键的长度 L ，最后进行键连接的强度较核 。 如图 9-6 所示，假定载荷在键的工作面上均匀分布，并假设 k ≈ h /2 。 则普通平键连接的挤压强度条件为
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9.2 解决任务的方法

减速器的上下箱体工作中必须保证相对静止，为了更换箱内 损坏的齿轮等零件须要拆下箱盖，所以上下箱体之间的连接 应该是可拆的静连接 — 螺纹连接 。 齿轮与轴之间采用键连 接 。 要完成减速器中的键及其他连接设计，需要掌握键、 销及其他连接的相关知识 。
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9.3 相关知识点介绍
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图 9-1 减速器中的键及其他连接
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图 9-2 平键连接
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图 9-3 半圆键连接
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图 9-4 楔键连接
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图 9-5 切向键连接
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图 9-7 花键连接
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图 9-8 销连接
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图 9-9 成型连接
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图 9-10 铆接
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图 9-11 焊接
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图 9-12 粘接接头

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9.3 相关知识点介绍


课题二 销及成型连接 一、 销连接
销连接主要用于固定零件之间的相对位置，并能传递较小的 载荷，它还可以用于过载保护 。 按形状的不同，销可分为圆 柱销、 圆锥销和槽销等 （如图9-8）。

二、 成型连接
如图 9-9 所示， 成型连接是由非圆剖面的轴与相应的轮毂 孔构成的可拆连接 。 成型连接应力集中小，能传递大扭矩， 装拆方便，但是加工工艺复杂，需要专用设备 。
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9.4 知识拓展 ——— 不可拆连接


熔化焊又分为电弧焊、 电渣焊、 气焊等， 在机械制造中最 常用的是电弧焊 。 电弧焊是利用电焊机的低压电流通过电焊条（ 为一个电极） 与被焊接件（ 另一个电极） 间形成电路，在两电极间引起电 弧来熔融被焊接部分的金属和焊条，使其填满接缝而形成的 一种焊接方法（ 见图 9-11 ） 。
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9.4 知识拓展 ——— 不可拆连接

三、 粘接
粘接是利用粘结剂使零件胶黏在一起而形成的连接，也是一 种不可拆连接 。 粘接的应用历史很久， 早期用于各种非金 属材料元件间的连接， 用于金属材材料、 金属与非金属材料 元件间的连接， 历史并不长 。 日 前， 粘接在机床、 汽车、 造船、 化工、 仪表、 航空，以及航天等工业部门中的应用 日渐广泛，主要归功于粘接机理研究的不断进展和新型粘接 剂的不断出现（ 见图 9-12 ） 。
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9.5 思考及练习题

9-7 销连接有哪几种？各有什么特点？ 9-8 试说明螺纹连接的主要类型和特点 。 9-9 已知轴和带轮的材料分别为钢和铸铁， 带轮与轴配合直 径 d =40 mm ，轮毂长度 l =80 mm ，传递的功率为 P =10 kW ， 转速 n =1 000 r/min ， 载荷性质为轻微 冲击 。 试选择带轮与轴连接用的 A 型普通平键 。
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9.5 思考及练习题



9-1 键连接的类型有哪几种？各有什么特点？ 9-2 平键连接有哪些失效形式？普通平键的截面尺寸和长度 如何确定？ 9-3 为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔180° 的位置， 采用两个切向键时， 相隔 120°~135° ， 而 采用两个半圆键时， 却布置在轴的同一母线上？ 9-4 单键连接时如果强度不够应采取什么措施？ 若采用双键， 对平键和楔键而言，分别应该如何布置？ 9-5 平键和楔键的工作原理有何不同？ 9-6 试比较平键和花键的相同点和不同百度文库 。


课题一 键连接
键连接由键、 轴和轮毂组成，它主要用以实现轴和轮毂的周 向固定和传递转矩 。 键连接的主要类型有： 平键连接、 半 圆键连接、 楔键连接和切向键连接 。 它们均已标准化 。


一、 键连接的类型、 特点和应用
1. 平键连接 如图 9-2 （ a ） 所示，平键的两侧面是工作面， 平键的上 表面与轮毂槽底之间留有间隙 。 这种键的定心性好，装拆方 便，应用广泛 。 常用的平键有普通平键和导向平键 。
项目 九 键连接和销连接



9.1 9.2 9.3 9.4 9.5
任务引入 解决任务的方法 相关知识点介绍 知识拓展 ——— 不可拆连接 思考及练习题
9.1 任务引入



由于使用、 结构、 制造、 装配、 运输等原因，机器中有相 当多的零件需要彼此连接 。 常用的连接方式有： （ 1 ） 可拆卸连接拆开时不破坏连接件和被连接件 。 例如， 螺纹连接、 键连接、 销连接等 。 （ 2 ） 不可拆卸连接拆开时会破坏连接件或被连接件 。 例 如， 焊接、 铆接、粘接等 。 其中键和花键连接广泛应用于轴和轮毂零件之间的周向固定 并传递转矩， 有的还能实现轴向固定以传递轴向力，如图 9-1 中的齿轮与轴、 联轴器与轴之间的连接；有的则能实现 轴向滑动连接 。 销连接主要用来固定零件的相互位置， 销 连接通常只传递较小载荷 。 销还可以作为安全装置 。 焊接、 铆接、 粘接等用于不可拆卸连接处 。
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9.3 相关知识点介绍


2. 半圆键连接 图 9-3 所示为半圆键，半圆键的工作面也是键的两个侧面 。 轴上键槽用与半圆键尺寸相同的键槽铣刀铣出，半圆键可在 槽中绕其几何中心摆动以适应毂槽底面的倾斜 。 3. 楔键连接 图 9-4 所示为楔键连接， 楔键的上、 下两面为工作 面 。 楔键的上表面和与它相配合的轮毂键槽底面均有 1∶100 的斜度 。 装配时将楔键打入，使楔键楔紧在轴和 轮毂的键槽中，楔键的上、 下表面受挤压， 工作时靠这个挤 压产生的摩擦力传递转矩 。 如图 9-4 所示， 楔键分为普通 楔键和钩头楔键两种，钩头楔键的钩头是为了便于拆卸的 。
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图 9-6 平键上的受力
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9.4 知识拓展 ——— 不可拆连接


一、 铆接
如图 9-10 所示， 将铆钉穿过被铆接件上的预制孔， 使两个或 两个以上的被 铆接件连接在一起， 如此构成的不可拆 连接， 称为铆钉连接， 简称铆接 。 铆钉材料应有高的塑性和不可淬性 。



二、 焊接
焊接是利用局部加热、 加压使两个以上的金属件在连接处形成原 子或分子间的结合而构成的不可拆连接： 焊接具有强度高、 紧 密性好、 工艺简单、 操作方便、 重量轻和劳动强度低等优点， 广泛用 于金属构架、 壳体及机架等结构的制造 。 焊接方法可以归纳为三个基本类型： 熔化焊、 压力焊和钎焊 。
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9.3 相关知识点介绍

4. 切向键连接 图 9-5 （ a ） 所示为切向键 。 切向键是由一对楔键组成 的， 装配时将切向键沿轴的切线方向楔紧在轴与轮毂之间 。 切向键的上、 下面为工作面， 工作面上的压力沿轴的切线方 向作用，能传递很大的转矩 。 用一对切向键时，只能单向传 递转矩， 当要双 向 传 递转矩时， 须采用两对互成 120° 分 布 的 切 向 键（ 图 9-5 （ b ）） 。 由于切向键对轴的 强度削弱较大，因此常用于直径大于 100 mm 的轴上 。