：平键的选择和计算
键、花键、无键连接和销连接
键的截面尺寸b×h 按轴的直径d 由标准中选定。
键的长度L一般按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂 的长度；而导向平键则按轮毂的长度及其滑动距离而定。
一般轮毂的长度可取为L≈（1.5～2）d，这里的d 为轴的直径。
所选定的键长亦应符合标准规定的长度系列。 标记：键16x100 GB1096-2003 圆头普通平键A型,b-16,h=10,L=100
一、销按其作用可分为：
1.定位销:用来固定零件之间的相对位置，它是组合加工和装配时的重要辅助零件；
2.连接销:主要用于连接，可传递不大的载荷；
3.安全销:用作安全装置中的过载剪断元件。
二、销按其形状可分为：
1.圆柱销: 靠过盈配合固定在销孔中，经多次装拆后会降低 其定位精度和可靠性。
第六章 键、花键、无键连接和销连接
§6－1 键连接
§6－2 花键连接
§6－3 无键连接
§6－4 销连接
一、键连接的分类、结构型式及应用
§6－1 键连接
键是主要用来实现轴与轮毂之间周向固定并传递转矩的标准零件，或实现轴上零件轴向固定及轴向滑动的导向。
平键连接
半圆键连接
用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合以传递运动和转矩的可拆连接。
装拆方便，对中性好；应力集中小；加工复杂。
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
各型胀套已标准化规定Z1-Z5共5种型号，选用时可根据轴、毂尺寸及传递载荷大小，从标准中选择合适的型号和尺寸。
对轴的削弱大，常用在直径大于100的轴上。
平键联接的强度计算
平键联接的强度计算
平键联接传递转矩时，联接中各零件的受力如图所示。
对于采用常见的材料组合和按标准选取尺寸的普通平键联接，其主要失效是工作面被压溃，而一般不会出现键的剪断。
因此，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核计算。
对于导向键联接和滑键联接，其主要失效形式是工作面的过度磨损。
因此，通常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。
假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键联接的强度条件为：
导向平键联接和滑键联接的强度条件为：
式中：
T－传递的转矩（T=F×y≈F×d/2），单位为N·m；
k－键与轮毂键槽的接触高度，k=0.5h，h为键的高度，单位为mm；
l－键的工作长度，圆头平键l=L-b，平头平键l=L，单圆头平键l=L-b/2，L为键的长度，b为键的
宽度，单位均为mm；
d－轴的直径，单位为mm；
[σp]－键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，单位为MPa；
[p] －键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用压力，单位为MPa；
在进行强度计算校核后，如果强度不够，可采用双键联接。
这时一方面应考虑键的合理布置，即两个平键最好布置在沿周向相隔180°；另一方面,应考虑两个键上载荷分配的不均匀性，在进一步的强度校
核中只按1.5个键计算。
机械设计键与花键
花键联接的分类
一、花键联接的特点
二、花键联接的分类
按齿形不同，花键可分为：矩形花键 、渐 开线花键、三角形花键
三、花键的定心方式
矩形花键定心方式分为三种：
<40HRC 定心精度较高
>40HRC 定心精度高
定心精度较低 均载性好源自渐开线花键两种定心方式：与矩形花键比，应力集中小，可利用齿轮加工 设备。但小尺寸需用拉刀，拉刀成本高。
2. 计算公式 假设压力在键的接触 长度范围内分布均匀，则 根据挤压强度或耐磨性的 条件性计算。 静连接 动连接 其中：T ----- 转矩
[ ] p , [ p ]
----静动许用应力
3. 平键联接的设计步骤
§3-2 花键联接
依靠轴和毂上齿的互压传递转矩，可用于动联 接和静联接。
花键联接的特点
§ 3-4 其它联接
成形联接
过盈联接
焊接
一、成形联接
二、过盈联接
三、焊接
思考题
5. 切向键联接
切向键的工作面是两个楔键组成矩形的窄面，工 作面上的挤压力沿轴的切线方向，靠挤压传递扭矩。 可以传递单向较大扭矩。
二、平键联接的尺寸选择和强度计算
1、失效形式: ⑴主要失效形式 ： 工作面压溃（静联接 ） 工作面磨损 （动联接 ） ⑵有时发生： 键剪断（一般不作计算，重要时验算） 注意：工作面的压溃或磨损发生在键、轴和毂三 者中较弱的零件上，一般为毂。
机 械 设 计
（键、花键及销联接）
主讲人：闻岩
第三章 键、花键和销联接
§3-1 键联接
§3-2 花键联接
§3-3 销联接 §3-4 其它联接
§ 3-1 键联接 键连接的分类
平键联接的尺寸选择和强度计算
平键挤压强度计算公式
平键挤压强度计算公式Title: Calculation Formula for Squeeze Strength of Flat KeysThe squeeze strength of flat keys is a crucial parameter in mechanical engineering, determining the reliability and durability of keyed joints. The formula for calculating this strength considers various factors, including the material properties, dimensions, and applied loads.平键挤压强度是机械工程中的一个关键参数，它决定了键连接的可靠性和耐久性。
计算这一强度的公式考虑了材料性能、尺寸和施加载荷等多种因素。
The basic formula for squeeze strength of flat keys is as follows:平键挤压强度的基本计算公式如下：P = (σ * b * l) / Kwhere,P represents the squeeze strength,σ is the ultimate tensile strength of the material,b is the width of the key,l is the length of the key engaged in the hub, andK is a safety factor, typically chosen based on the application and design considerations.其中，P 代表挤压强度，σ 是材料的极限抗拉强度，b 是键的宽度，l 是键在轴槽中的啮合长度，K 是一个安全系数，通常根据应用和设计考虑因素选择。
濮良贵《机械设计》(第8版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(键、花键、无键连接和销连接)【圣才出品
6.1 复习笔记一、键连接1．键连接概述（1）功能：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滑动的导向。
（2）主要类型：平键连接、半圆键连接、楔键连接、切向键连接。
①平键连接键的两侧面是工作面，工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。
平键具有结构简单、装拆方便、对中性好的优点，但是平键连接不能承受轴向力，不能用于轴向固定。
其按用途可分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键。
a.普通平键按构造分为圆头（A型）、平头（B型）和单圆头（C型）；b.薄型平键与普通平薄的主要区别是键的高度约为普通平键的60～70%。
但薄型平键传递转矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合；c.导向平键长度较长，需用螺钉固定，为便于装拆，制有起键螺孔；d.滑移距离较大时，所需导向平键过长，制造困难，此时可采用滑键。
②半圆键连接半圆键工作时，靠其侧面来传递转矩。
优点：工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接；缺点：轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般只用于轻载静连接中。
楔键的上下两面是工作面，键的上表面和与它相配合的轮毂键槽地面均有1：100的斜度。
工作时，靠键的楔紧作用来传递转矩，同时还可以承受单向的轴向载荷。
由于楔键楔紧后，轴与轮毂的配合易产生偏心和偏斜，因此主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。
④切向键连接切向键是由一对斜度为1：100的楔键组成，其工作面是由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。
当需要传递双向转矩时，必须用两个切向键，两者之间的夹角为120°～130°。
2．键的选择和键连接强度计算（1）键的选择键的类型应根据键连接的结构特点、使用要求和工作条件来选择；键的横截面尺寸b×h按轴的直径d由标准中选定。
键的长度L一般可由轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂长。
（2）平键连接强度计算平键连接（静连接）的主要失效形式工作面被压溃，通常只按工作面上的挤压应力进行条件性强度计算导向平键连接和滑键连接（动连接）的主要失效形式是工作面的过度磨损，通常按工作面上的压力进行条件性强度计算式中，l 为键的工作长度，圆头平键ｌ=L -b ，平头平键l =L ；为键、轴、轮毂三者p σ⎡⎤⎣⎦中最弱材料的许用挤压应力；[p ]为键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用压力。
第6章 键联接解读
安全销
类
型
圆柱销
按形状分
特点： 靠过盈配合固定在销孔中，经多次拆装后，定
位精度和可靠性会降低。
§6－4 销连接
定位销
按用途分 连接销
安全销
拆装
类
方便
型
圆柱销
用于
圆锥销
盲孔
按形状分
特点：
有1:50的锥度， 可反复多次拆装。
螺母锁紧 抗冲击
§6－4 销连接
定位销
按用途分 连接销
安全销
类
型
圆柱销
按形状分
§6-1 键连接
薄型平键与普通平键的主要区别：
键的高度约为普通平键的70%~ 60%，因而传递 扭矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径 向尺寸受到限制的场合。
普通平键应用最广。
导向平键 滑键
----用于动连接 如变速箱内的滑移齿轮
固固定定螺螺钉钉
潘存云教授研制
起起键键螺螺孔孔
导向平键
特点： ● 长度较长，需用螺钉固定。 ● 可实现轴上零件的轴向移动，
30 ~ 45
钢
50
40
30
§6-1 键连接
（1） 平键连接强度计算
（2） 半圆键连接强度计算
按工作面的挤压应力进行强度校核计算
---只用于静连接，失效形式为工作面被压溃 注意：
● 接触高度 k 应根据键的尺寸从标准中查取。
● 工作长度近似地取其等于键的公称长度：l = L。
l k
b F
T
y≈d/2
F
F d
h
d
2
b h
k= 2
d
T
§6-1 键连接
普通平键连接的挤压强度条件：
键连接
根据轴径、毂宽查 标准确定键的尺寸
许用应力 取决于强度较弱的那种材料
按静或动联 接校核强度
强度不够时
▲ 增大键长
▲ 同一截面采用双键联接
不同轴段的键槽应开在同一母线上
课堂练习：在一直径d=80mm的轴端，安装一钢制直 齿圆柱齿轮，轮毂宽度L‘=1.5d，工作时有轻微冲击。 试确定平键联接的尺寸，并计算其能够传递的最大转 矩。
2）尺寸选择 键的剖面尺寸（键宽b×键高h）:按轴的直径d由标准中 选定。 普通平键的长度L：按轮毂的长度而定。
导向平键的长度L：按轮毂的长度及其滑动距离而定。
轮毂长度： L (1.5 ~ 2)d
五、普通平键的选用
步骤： 1、根据键的工作情况，确定平键类型 2、按轴的直径d确定键的剖面尺寸b×h 3、按轮毂宽度B确定键的长度L，
1634Nm
P
2T 103
zhldm
p
★其他联接形式
1、过盈配合联接
2、弹性环联接
❖ 一、过盈联接的特点及应用:
❖ 过盈联接是利用零件间的配合过盈来达到 联接目的的。这种联接也称干涉配合联接或紧 配合联接。过盈联接主要用于轴与毂的联接、 轮圈与轮芯的联接以及滚动轴承与轴或座孔的 联接等。过盈联接结构简单、对中性好、承载 能力大、承受冲击性能好、对轴削弱少，但配 合面加工精度要求高、装拆不便。
解：由图可知采用A型平键。由轴径d=80mm查表
b=22mm，h=14mm。
轮毂长度为 1.5*80=120mm
取键 的公称长度为L=90mm，
键的标记为键22X90GB1096-79.
键的工作长度为 l=L-b=90-22=68mm
键与轮毂键槽接触高度为 k=h/2=7mm
平键规格
普通平键1、普通平键的概念、结构、尺寸普通平键（GB1096-2003）分为三种结构形式，如图所示（倒角或倒圆未画），A型为圆头普通平键，B型为方头普通平键，C型为单圆头普通平键。
普通平键的主要结构尺寸为键宽b、键高h、键长L。
2、普通平键的标记格式为：名称键的形式键宽b ×键高h ×键长L GB1096-2003。
其中A型普通平键的形式A可以省略不住。
例如A型普通平键，b=8，h=7, L=25, 标记为键8×7×25GB1096-2003，如为B型普通平键，尺寸同上，则标记为：键B8×7×25 GB1096-2003。
除了普通平键外还有薄型普通平键，用于受力较小的连接，其国标代号为GB1657-2003, 结构同GB1096-2003相同，也分为A、B、C型。
普通平键依靠的是键的两个侧面来传递动力。
普通平键的有关尺寸是根据轴的直径来选取的，可以查下面的表：绘图时与键有关的数据，如槽深、槽宽必须查上面的表画图。
3、画法3.1 键槽的画法其中如标注偏差，应该按照上面标中的要求和说明进行标注。
3.2 普通平键连接画法名称：普通平键型式与尺寸2009-01-20 23:15标准：摘自GB/T 1095-1979,GB/T 1096-1979（1990年确认有效）模型(M)GB1096.CATPart GB1096.SLDPRT轴 键 键槽 B 型键每100mm 重量(kg)≈公称直径d 公称尺寸宽度b深度半径rb(h9) h(h11) L(h14) c 或r(max)公称尺寸b极限偏差较松键联结 一般键联结 较紧键联结 轴t毂t1轴H9 毂D10轴N9毂Js9 轴和毂P9公称尺寸 极限偏差 公称尺寸 极限偏差最小 最大-宽度(PB)高度(PH)名义长度(NLG)倒角高度(PHH)-------------6～8226～200.252+0.025～0+0.060～+0.020-0.004～-0.029±0.0125-0.006～-0.0311.2+0.1～1+0.1～00.080.160.0038～10336～360.253+0.025～0+0.060～+0.020-0.004～-0.029±0.0125-0.006～-0.0311.8+0.1～1.4+0.1～00.080.160.00710～12448～450.254+0.030～0+0.078～+0.030-0.000～-0.030±0.015-0.012～-0.0422.5+0.1～1.8+0.1～00.080.160.01312～175510～560.45+0.030～0+0.078～+0.030-0.000～-0.030±0.015-0.012～-0.0423+0.1～2.3+0.1～00.160.250.0217～226614～700.46+0.030～0+0.078～+0.030-0.000～-0.030±0.015-0.012～-0.0423.5+0.1～2.8+0.1～00.160.250.02822～308718～900.48+0.036～0+0.098～+0.040-0.000～-0.036±0.018-0.015～-0.0514+0.2～3.3+0.2～00.160.250.04430～3810822～1100.610+0.036～0+0.098～+0.040-0.000～-0.036±0.018-0.015～-0.0515+0.2～3.3+0.2～00.250.40.06338～4412828～1400.612+0.043～0+0.120～+0.050-0.000～-0.043±0.0215-0.018～-0.0615+0.2～3.3+0.2～00.250.40.07544～5014936～1600.614+0.043～0+0.120～+0.050-0.000～-0.043±0.0215-0.018～-0.0615.5+0.2～3.8+0.2～00.250.40.09950～58161045～1800.616+0.043～0+0.120～+0.050-0.000～-0.043±0.0215-0.018～-0.0616+0.2～4.3+0.2～00.250.40.12658～65181150～2000.618+0.043～0+0.120～+0.050-0.000～-0.043±0.0215-0.018～-0.0617+0.2～4.4+0.2～00.250.40.15565～75201256～2200.820+0.052～0+0.149～-0.000～±0.026-0.022～7.5+0.2～4.9+0.2～00.40.60.188+0.065 -0.052-0.0740 75～85 22 14 63～250 0.8 22 +0.052～0+0.149～+0.065 -0.000～-0.052 ±0.026-0.022～-0.0749 +0.2～0 5.4 +0.2～0 0.4 0.6 0.242 85～95 25 14 70～280 0.8 25 +0.052～0+0.149～+0.065 -0.000～-0.052 ±0.026-0.022～-0.0749 +0.2～0 5.4 +0.2～0 0.4 0.6 0.275 95～110 28 16 80～320 0.8 28 +0.052～0+0.149～+0.065 -0.000～-0.052 ±0.026-0.022～-0.07410 +0.2～0 6.4 +0.2～0 0.4 0.6 0.352 110～130 32 18 90～360 0.8 32 +0.062～0+0.180～+0.080 -0.000～-0.062 ±0.031-0.026～-0.08811 +0.2～0 7.4 +0.2～0 0.4 0.6 0.452 130～150 36 20 100～400 1.2 36 +0.062～0+0.180～+0.080 -0.000～-0.062 ±0.031-0.026～-0.08812 +0.3～0 8.4 +0.3～0 0.7 1 0.565 150～170 40 22 100～401 1.2 40 +0.062～0+0.180～+0.080 -0.000～-0.062 ±0.031-0.026～-0.08813 +0.3～0 9.4 +0.3～0 0.7 1 0.691 170～200 45 25 110～450 1.2 45 +0.062～0+0.180～+0.080 -0.000～-0.062 ±0.031-0.026～-0.08815 +0.3～0 10.4 +0.3～0 0.7 1 0.883 200～230 50 28 125～500 1.2 50 +0.062～0+0.180～+0.080 -0.000～-0.062 ±0.031-0.026～-0.08817 +0.3～0 11.4 +0.3～0 0.7 11.1230～260 56 32 140～500 2 56 +0.074～0+0.220～+0.100 -0.000～-0.074 ±0.037-0.032～-0.10620 +0.3～0 12.4 +0.3～0 1.2 1.6 1.407 260～290 63 32 160～500 2 63 +0.074～0+0.220～+0.100 -0.000～-0.074 ±0.037-0.032～-0.10620 +0.3～0 12.4 +0.3～0 1.2 1.6 1.583 290～330 70 36 180～500 2 70 +0.074～0+0.220～+0.100 -0.000～-0.074 ±0.037-0.032～-0.10622 +0.3～0 14.4 +0.3～0 1.2 1.6 1.978 330～380 80 40 200～500 3 80 +0.074～0+0.220～+0.100-0.000～-0.074 ±0.037-0.032～-0.10625 +0.3～0 15.4 +0.3～0 2 2.5 2.512 380～9045220～390+0.087～0 +0.260～-0.000～±0.0435 -0.037～28+0.3～17.4 +0.3～02 2.5 3.179440 500 +0.120 -0.087 -0.1240 440～500 100 50250～500 3100 +0.087～0+0.260～+0.120 -0.000～-0.087 ±0.0435-0.037～-0.124 31 +0.3～019.4 +0.3～0 22.53.925l （系列）：6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，160，180，200，220，250，280，320，360，400，450，500名称：薄型平键、键槽的剖面尺寸及公差标准：摘自GB/T 1566-1979,GB/T 1567-1979（1990年确认有效)模型(M)GB1567.CATPart GB1567.SLDPRTl（系列）：10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，160，180，200，220，250，280，320，360，400相关链接(提供)相关企业(申请)描述(D)1. 在工作图中，轴槽深用t或(d-t)标注，毂槽深用(d+t1)标注。
机械设计课程设计：螺旋输送机传动装置.
机械设计课程设计：螺旋输送机——传动装置学校：华南农业大学学院：工程学院班级：制作小组：制作人：辅导老师：目录摘要 (1)设计要求 (2)螺旋输送机传动简图 (2)第一章：电动机的选择1.1：选择电动机 (3)1.2：选择电动机的功率 (3)1.3：选择电动机的转速 (3)1.4：确定传动装置总传动比及其分配 (4)1.5：计算传动装置的运动和动力参数 (5)第二章：普通V带的设计计算P (6)2.1：确定计算功率ca2.2：选取普通V带的型号 (6)D和2D (6)2.3：确定带轮基准直径12.4：验算带速V (6)L和中心距0a (7)2.5：确定V带基准长度d2.6：验算小带轮上的包角 (7)2.7：确定V带的根数z (8)F.............................................v (8)2.8：确定带的初拉力2.9：计算带传动的轴压力 (9)2.10：V带轮的结构设计 (9)第三章：单极齿轮传动设计3.1：选择齿轮类型、材料、精度及参数 (11)3.2：按齿面接触疲劳强度设计 (11)3.3：按齿根弯曲疲劳强度设计 (14)3.4：几何尺寸计算 (17)3.5齿轮结构设计 (19)第四章：轴的设计计算第一节：输入轴的设计4.1：输入轴的设计 (19)4.2：输入轴的受力分析 (22)4.3：判断危险截面和校核 (25)第二节：输出轴的设计4.1’：输出轴的设计 (25)4.2’：输出轴的受力分析 (28)4.3’：判断危险截面和校核 (31)第五章：轴承的计算与选择5.1：轴承类型的选择 (31)5.2：轴承代号的确定 (32)5.3：轴承的校核 (32)第六章：平键的计算和选择6.1：高速轴与V带轮用键连接 (35)6.2：低速轴与大齿轮用键连接 (36)6.3：低速轴与联轴器用键连接 (36)第七章：联轴器的计算和选择7.1：类型的选择 (37)7.2：载荷计算 (37)7.3：型号的选择 (37)第八章：减速器密封装置的选择8.1：输入轴的密封选择 (38)8.2：输出轴的密封选择 (38)第九章：减速器的润滑设计9.1：齿轮的润滑 (38)9.2：轴承的润滑 (39)第十章：减速箱结构尺寸的设计10.1：箱体的结构尺寸 (38)设计小结 (41)参考文献 (42)摘要螺旋输送机是一种不具有挠性牵引构件的旋转类型的物料输送机械，俗称绞龙，是矿产、饲料、粮油、建筑业中用途较广的一种输送设备，由钢材做成的，用于输送温度较高的粉末或者固体颗粒等化工、建材用产品。
第7章 键联接
机械设计
单项选择题
第 7章
轴毂联接
35
1. 导向平键联接的主要失效形式是( )。 A.剪切和压溃 B.磨损 C.断裂 2. 矩形花键联接采用( )定心。 A.大径 B.小径 C.齿面 3. 花键联接的主要失效形式是( )。 A.剪切和压溃 B.扭转变形 C.弯曲断裂 4. 销联接主要失效形式是( )。 A.剪切和压溃 B.扭转变形 C.弯曲断裂 5. 设计键联接时，键的截面尺寸通常根据( )按标准选择。 A.所传递转矩的大小 B.所传递功率的大小 C.轴的直径
3、滑键
承载能力：耐磨性。（主要失效形式：磨损 ）
动联接，键固定在毂上，一起沿键槽移动。
移动距离大时，采用滑键。
机械设计
二、平键的选择计算 1、键的选择
第 7章
轴毂联接
12
确定键的类型尺寸： （b×h）×L
由轴径d 由轮毂宽 键长小于轮毂的宽度， 由结构确定，而 不是由强度确定。 校核 2、强度计算 从键的标准中选b×h 选键长L（系列值）
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。 按用途分
类 型 按形状分
安全销：作为安全装置中的过载剪 切元件。安全销在过载时被剪断， 因此，销的直径应按剪切条件确定。 为了确保安全销被剪断而不提前发 生挤压破坏，通常可在安全销上加 一个销套。
§7－3 销连接
定位销 连接销 安全销
潘存云教授研制
机械设计
§.1 键联接
第 7章
轴毂联接
7
键为标准件
松 联 接 紧 联 接 普通平键
静联接
圆头（A)
方头（B) 一头圆一头(C)
键 联 接
平键
半圆键
导向平键 滑键
机械设计基础课件——第二章联接
▪ 轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽中绕几何中心摆动， 键的侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩。其特点是工 艺性好，装配方便，尤其适用于锥形轴与轮毂的联接，但是轴槽对轴 的强度削弱较大，只适宜轻载静联接。
▪ 3.楔键联接（图2-5）
▪ 键的上、下面为工作表面，键的上表面和轮毂槽底面均制成1∶100的 斜度（侧面有间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦传递扭矩，并可传 递小部分单向轴向力。
第三节 螺纹联接和螺旋传动
▪
一、螺纹的主要参数
▪ 1.大径d
▪ 它是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。一般定为螺纹的公称 直径。
▪ 2.小径d1 ▪ 它是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。一般为外螺纹危险剖
面的直径。
▪ 3.中径d2 ▪ 它是一个假想圆柱的直径，该圆柱母线上的螺纹牙厚等于牙间宽。
▪
图 2-6
▪ 二、平键联接的选择计算
▪ 1.类型选择
▪ 键的类型应根据键联接的结构、使用特点及工作条件来选择。选择 时应考虑以下方面的情况：联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑 动距离的长短；键在轴上的位置等。
▪ 2.尺寸选择
▪ 根据轴的公称直径d,从相关手册中选择平键的尺寸b×h。根据轮毂 长度选择键长：静联接时键长应略小于轮毂长度，动联接时要考虑移 动距离；另外键长还应符合表中的标准长度系列。
▪ 7.牙型角（α）和牙侧角（β）
▪ 在轴向剖面内，螺纹牙型两侧边的夹角，用α表示。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的 夹角称为牙侧角，用β表示。
▪
二、螺纹的类型、特点和应用
▪ 1.三角螺纹
▪ 公制三角形螺纹的牙型角α＝60°，其大径d为公称直径。三角形螺纹的当 量摩擦系数大，自锁性能好,螺纹牙根部较厚，牙根强度高，广泛应用于各种 紧固联接。同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹， 其余都称为细牙螺纹。由图2-9a可见，细牙螺纹的螺距小且中径及小径均较 粗牙螺纹的大，故细牙螺纹的升角小，自锁性能好，但牙的工作高度小，不 耐磨、易滑扣，适用于薄壁零件、受振动或变载荷的联接，还可用于微调机 构中。
机械设计第6章 键联接
（二）胀紧联接
胀紧联接是在轴与毂孔之间装配一个或几个胀紧 联接套，在轴向力的作用下，同时胀紧轴与毂产生压 紧力，靠摩擦力传递转矩和轴向力的一种静联接。
结构类型：Z1型胀套、Z2型胀套
1) Z1型胀套
两个胀紧套
一个胀紧套 2) Z2型胀套
Z2型胀套中，与轴或毂孔贴合的 套筒均有纵向间隙，以利于变形和 胀紧。拧紧联接螺钉，便可以将轴 和毂胀紧。
销联接
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。
按用途分 类 型
按形状分
安全销：作为安全装置中的过载剪切元件。安全销在 过载时被剪断，因此，销的直径应按剪切条件确定。 为了确保安全销被剪断而不提前发生挤压破坏，通常 可在安全销上加一个销套。
§6－4
定位销 联接销 安全销
销联接
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。
键联接
普通平键联接的挤压强度条件： σp = F 2T ≤[σp ] = dhl kl T=F d 2 F
d
----（6-1）
b h
d
F
d 2
h k= 2
T
§6-1
σp =
键联接
计算依据是磨损，应限制压强：
普通平键联接的挤压强度条件：
F kl
2T ≤[σp ] = dkl
----（6-1） A型
b l L
l
k
b F T y≈d/2
σp =
2T kl d
d
≤[σp ]
MPa
----（6-1）
§6-1
键联接
若强度不时，可采用双键联接。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˚
平键规格
普通平键1、普通平键的概念、结构、尺寸普通平键（GB1096-2003）分为三种结构形式，如图所示（倒角或倒圆未画），A型为圆头普通平键，B型为方头普通平键，C型为单圆头普通平键。
普通平键的主要结构尺寸为键宽b、键高h、键长L。
2、普通平键的标记格式为：名称键的形式键宽b ×键高h ×键长L GB1096-2003。
其中A型普通平键的形式A可以省略不住。
例如A型普通平键，b=8，h=7, L=25, 标记为键8×7×25 GB1096-2003，如为B型普通平键，尺寸同上，则标记为：键B8×7×25 GB1096-2003。
除了普通平键外还有薄型普通平键，用于受力较小的连接，其国标代号为GB1657-2003, 结构同GB1096-2003相同，也分为A、B、C型。
普通平键依靠的是键的两个侧面来传递动力。
普通平键的有关尺寸是根据轴的直径来选取的，可以查下面的表：绘图时与键有关的数据，如槽深、槽宽必须查上面的表画图。
3、画法3.1 键槽的画法其中如标注偏差，应该按照上面标中的要求和说明进行标注。
3.2 普通平键连接画法名称：普通平键型式与尺寸2009-01-20 23:15标准：摘自GB/T 1095-1979,GB/T 1096-1979（1990年确认有效）模型(M)GB1096.CATPart GB1096.SLDPRT轴键键槽B型键每100mm 公称直公称尺寸宽度b深度半径r重量径db(h9)h(h11)L(h14)c或r(max)公称尺寸b极限偏差(kg)≈较松键联结一般键联结较紧键联结轴t毂t1轴H9毂D10轴N9毂Js9轴和毂P9公称尺寸极限偏差公称尺寸极限偏差最小最大-宽度(PB)高度(PH)名义长度(NLG)倒角高度(PHH)-------------6～8226～200.252+0.025～0+0.060～+0.020-0.004～-0.029±0.0125-0.006～-0.0311.2+0.1～01+0.1～00.080.160.0038～10336～360.253+0.025～0+0.060～+0.020-0.004～-0.029±0.0125-0.006～-0.0311.8+0.1～01.4+0.1～00.080.160.00710～12448～450.254+0.030～0+0.078～+0.030-0.000～-0.030±0.015-0.012～-0.0422.5+0.1～01.8+0.1～00.080.160.01312～175510～560.45+0.030～0+0.078～+0.030-0.000～-0.030±0.015-0.012～-0.0423+0.1～02.3+0.1～00.160.250.0217～226614～700.46+0.030～0+0.078～+0.030-0.000～-0.030±0.015-0.012～-0.0423.5+0.1～02.8+0.1～00.160.250.02822～308718～900.48+0.036～0+0.098～+0.040-0.000～-0.036±0.018-0.015～-0.0514+0.2～03.3+0.2～00.160.250.04430～3810822～1100.610+0.036～0+0.098～+0.040-0.000～-0.036±0.018-0.015～-0.0515+0.2～03.3+0.2～00.250.40.06338～4412828～1400.612+0.043～0+0.120～+0.050-0.000～-0.043±0.0215-0.018～-0.0615+0.2～03.3+0.2～00.250.40.07544～5014936～1600.614+0.043～0+0.120～+0.050-0.000～-0.043±0.0215-0.018～-0.0615.5+0.2～03.8+0.2～00.250.40.09950～58161045～1800.616+0.043～0+0.120～-0.000～±0.0215-0.018～6+0.2～04.3+0.2～00.250.40.126+0.050 -0.043 -0.06158～65 18 11 50～200 0.6 18 +0.043～0+0.120～+0.050 -0.000～-0.043 ±0.0215 -0.018～-0.061 7+0.2～0 4.4 +0.2～0 0.25 0.4 0.15565～75 20 12 56～220 0.8 20 +0.052～0+0.149～+0.065 -0.000～-0.052 ±0.026 -0.022～-0.074 7.5 +0.2～0 4.9 +0.2～0 0.4 0.6 0.188 75～85 22 14 63～250 0.8 22 +0.052～0+0.149～+0.065 -0.000～-0.052 ±0.026 -0.022～-0.074 9 +0.2～0 5.4 +0.2～0 0.4 0.6 0.242 85～95 25 14 70～280 0.8 25 +0.052～0+0.149～+0.065 -0.000～-0.052 ±0.026 -0.022～-0.074 9+0.2～0 5.4 +0.2～0 0.4 0.6 0.27595～110 28 16 80～320 0.8 28 +0.052～0+0.149～+0.065 -0.000～-0.052 ±0.026 -0.022～-0.074 10 +0.2～0 6.4 +0.2～0 0.4 0.6 0.352 110～130 32 18 90～360 0.8 32 +0.062～0+0.180～+0.080 -0.000～-0.062 ±0.031 -0.026～-0.088 11 +0.2～0 7.4 +0.2～0 0.4 0.6 0.452 130～150 36 20 100～400 1.236 +0.062～0+0.180～+0.080 -0.000～-0.062 ±0.031 -0.026～-0.088 12 +0.3～0 8.4 +0.3～0 0.7 1 0.565 150～170 40 22 100～401 1.240 +0.062～0+0.180～+0.080 -0.000～-0.062 ±0.031 -0.026～-0.088 13 +0.3～0 9.4 +0.3～0 0.7 1 0.691 170～200 45 25 110～450 1.2 45 +0.062～0+0.180～+0.080 -0.000～-0.062 ±0.031 -0.026～-0.088 15 +0.3～0 10.4 +0.3～0 0.7 1 0.883 200～230 50 28 125～500 1.2 50 +0.062～0+0.180～+0.080 -0.000～-0.062 ±0.031 -0.026～-0.088 17 +0.3～0 11.4 +0.3～0 0.7 11.1230～260 56 32 140～500 2 56 +0.074～0+0.220～+0.100 -0.000～-0.074 ±0.037 -0.032～-0.106 20 +0.3～0 12.4 +0.3～0 1.2 1.6 1.407 260～290 63 32 160～500 2 63 +0.074～0+0.220～+0.100-0.000～-0.074 ±0.037-0.032～-0.106 20 +0.3～0 12.4 +0.3～0 1.2 1.6 1.583 290～7036180～270+0.074～0 +0.220～-0.000～±0.037-0.032～22 +0.3～0 14.4 +0.3～0 1.2 1.6 1.978330 500 +0.100 -0.074 -0.106330～380 8040 200～500 380 +0.074～0+0.220～+0.100 -0.000～-0.074 ±0.037-0.032～-0.10625 +0.3～0 15.4 +0.3～0 2 2.5 2.512 380～440 9045 220～500 390 +0.087～0+0.260～+0.120 -0.000～-0.087 ±0.0435-0.037～-0.12428 +0.3～0 17.4 +0.3～0 2 2.5 3.179 440～50010050250～500 3100 +0.087～0+0.260～+0.120 -0.000～-0.087 ±0.0435-0.037～-0.12431 +0.3～0 19.4 +0.3～0 22.53.925l （系列）：6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，160，180，200，220，250，280，320，360，400，450，500描述(D)1. 在工作图中，轴槽深用t 或(d-t)标注，毂槽深用(d+t1)标注。
平键的选择和计算
第六章：平键的选择和计算6.1：高速轴与V 带轮用键连接1、选用圆头普通平键（A 型）按轴的直径d=45mm,及带轮宽mm 3552=B ，据文献得键的键宽b ⨯键高h 为914⨯，长度mm 45=L 的键。
2、强度校核键材料选择45钢，V 带轮材料为铸铁，查表得键联接的 许用应力[]MPa P 80~70=σ，键的工作长度mm h k mm L l 5.495.05.038214452b -=⨯===-==， 挤压应力 []安全）(8.3845385.4171.14920002000P I P MPa kld T σσ<=⨯⨯⨯== 6.2：低速轴与大齿轮用键连接1、选用圆头普通平键（A 型）按轴的直径d=64mm,据文献得键的键宽b ⨯键高h 为1118⨯，长度mm 63=L 的键。
2、强度校核键材料选择45钢，大齿轮的材料也为45钢，查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的工作长度mm h k mm L l 5.5115.05.054218632b -=⨯===-==， 挤压应力[]安全）(77.7764545.517.73920002000P II P MPa kld T σσ<=⨯⨯⨯== 6.3：低速轴与联轴器用键连接1、选用圆头普通平键（A 型）按轴的直径d=50mm ，据文献查得键的的键宽b ⨯键高h 为914⨯，长度mm 63=L 的键。
2、强度校核键材料选择45钢，联轴器的材料为钢，查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的工作长度mm h k mm L l 5.495.05.056214632b -=⨯===-==， 挤压应力 []安全）(33.11750565.417.73920002000P II P MPa kld T σσ<=⨯⨯⨯==（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。
键联接
特点： 1) 装拆方便，对中性好；
由于型面联接要用到非圆形孔，以前因其加工 困难，限制了型面联接的应用。
2) 联接面上没有键槽和尖角，减少了应力集中； 但随着成型工艺的发展， 促进了型面联接的应用。 3) 可传递较大的扭矩；
4) 切削加工有难度，不易保证配合精度。目前应用还不广泛。
§-3
无键联接
（二）胀紧联接
安装时用 力打入 工作面
工作面
§-1
键联接
楔键 普通楔键 钩头楔键
拆卸空间
4. 切向键联接
在重型机械中常采用切向键 --- 一对楔键组成。
特点：● 键的窄面为工作面。工作时，靠工作面上的 挤压力和轴与轮毂间的摩擦力传递转矩。 ● 承载能力很大。
应用： 由于键槽对轴的削弱较大，故常用于直径大于 100 mm的轴上。如大型带轮、大型飞轮等。
§-2
花键联接---多键联接
花键联接
（一） 类型、特点和应用
组成：外花键、内花键 优点： 1) 多齿传递载荷，承载能力高; 2) 齿槽浅，对轴的削弱、应力集中小; 3) 可用磨削方法提高加工精度及联接质量。 4) 轴上零件与轴的对中性好；导向性好; 缺点：齿根仍有应力集中、需专 用设备制造，成本高。
§-1
键联接
薄型平键与普通平键的主要区别：
键的高度约为普通平键的70%~ 60%，因而传递 扭矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径
向尺寸受到限制的场合。
普通平键应用最广。
导向平键 滑键
----用于动联接
如变速箱内的滑移齿轮
固定螺钉 固定螺钉
潘存云教授研制
导向平键
特点： ● 长度较长，需用螺钉固定。 构成动联接。
§－4
导向平键的设计准则
导向平键的设计准则尺寸、配合、材料和制造工艺是影响平键质量的主要因素，因此设计过程中要严格遵循相关准则。
为此，本篇文章将介绍一些导向平键设计准则，以帮助设计师设计出更高质量的导向平键。
一、尺寸设计准则1. 节距的选择和计算平键节距（L）应该保证足够强度，同时不能影响紧固件的正常工作。
通常，节距取8~20倍的键宽。
公式：L=（8~20）BB为键宽。
平键宽度（B）的设计应该满足工作负荷和键槽尺寸的要求。
通常，平键宽度取轴的直径的1/6。
公式：B=D/6D为轴的直径。
平键键身（t）应该充分满足工作负荷，并且不能超出键槽深度的范围，通常不得超过轴径的1/50。
公式：t < D/50平键的配合紧度和间隙对轴和键的质量有很大的影响。
要合理选择配合方式，确保质量稳定。
1. 干涉配合干涉配合是将平键键身与轴孔配合紧固的方式，可以提高精度，但会让装配和拆卸变得更困难。
一般只用于有特殊要求的场合。
2. 游隙配合游隙配合是在轴和键孔之间设置一定间隙，可以提高装配和拆卸的方便性。
游隙要适当，否则会降低精度和质量稳定性。
平键材料的选择应考虑到其损伤和腐蚀的抵抗力以及其强度和韧性。
1. 强度要求通常平键的材料强度应与轴材料强度相当或稍高。
2. 性能要求平键的材料应具有一定的韧性和增强性，以适应长期工作的需求。
3. 防腐蚀要求平键的材料应具有耐腐蚀性，特别是在海洋环境中工作的机器设备，因此建议使用不锈钢等材料。
四、制造工艺设计准则导向平键作为机械传动中的重要零件之一，其制造质量直接影响到机械传动的性能表现和使用寿命。
1. 制造精度的确保制造平键的工艺过程中，要保证金属材料原材料的高品质；严格控制制造平键的各个流程，确保尺寸精度、表面质量和润滑状态达标。
2. 表面处理平键表面不得有划痕、裂纹等表面缺陷，且要注意对键头尖角的处理，以确保防止损伤的发生。
3. 润滑导向平键油润滑要求比较高，应该在选择润滑油的掌握好合理的润滑时间、数量和方式。
(二)键的选择及平键的强度校核.
（二）键的选择及平键的强度校核
一.键的选择 →(工作要求) 键的类型→按轴径 d选 键的b × h→选键长L(标准 ; 短于轮毂寛度) 表6-1 二.平键的强度校核
1.静联接 →压溃→挤压强度
p
2T 103 kld
p
2.动联接
→磨损→压强
p 2T 103 p
kld
圆头: l =L-b 平头: l =L 单圆头: l =L-b/2
p p －查表6-2 材料不同时，如何选取？
（一般不会发生键的剪断，故一般不作剪断强度校核）
键的尺寸大小取决于轴径 d，不同轴径 d键的大小不同 一个键的强度不够可采用双键，但只按 1 . 5个计算
键的选择计算一般步骤 工作要求→ 键的类型
依轴径 d → 键的b × h
（查标准）
轮毂寛度B→ 选键长L (L＜B并套标准 ) 强度校核
平键标准尺寸
平键标准尺寸平键是一种常见的机械键盘按键结构，其尺寸标准化对于键盘的设计和制造具有重要意义。
在键盘设计中，平键的尺寸需要符合一定的标准，以保证按键的稳定性和使用舒适度。
本文将就平键的标准尺寸进行介绍和分析，希望能对键盘设计和制造有所帮助。
首先，平键的标准尺寸主要包括按键面积、按键间距、按键高度等方面。
按键面积是指按键的表面积，一般来说，按键面积越大，按键的稳定性越好，用户按键时的误触率也会降低。
按键间距是指相邻按键之间的距离，合理的按键间距可以有效地避免用户误按相邻按键的情况。
按键高度则是指按键的厚度，合适的按键高度可以提高用户按键的舒适度和手感。
其次，针对不同类型的键盘，平键的标准尺寸也会有所不同。
比如，台式电脑键盘和笔记本键盘的平键尺寸就存在一定的差异。
一般来说，笔记本键盘的按键面积会相对较小，按键间距也会更为紧凑，这是由于笔记本键盘整体尺寸的限制所致。
而台式电脑键盘则相对更为宽敞，按键面积和按键间距会更大一些，以提供更好的按键体验。
另外，平键的标准尺寸还需要考虑到人体工程学的因素。
人体工程学是一门研究人体与工作环境、工作任务之间的适配关系的学科，对于键盘设计来说，人体工程学的原理同样适用。
合理的按键尺寸可以减少用户长时间使用键盘时的手部疲劳感，提高工作效率和舒适度。
最后，平键的标准尺寸对于键盘的制造也有一定的影响。
在键盘的生产过程中，需要根据平键的标准尺寸进行模具设计和生产工艺的确定。
合理的平键尺寸可以降低生产成本，提高生产效率，同时也有利于保证键盘的质量和稳定性。
综上所述，平键的标准尺寸对于键盘的设计和制造具有重要意义。
合理的平键尺寸可以提高键盘的稳定性和舒适度，同时也有利于降低生产成本和提高生产效率。
因此，在进行键盘设计和制造时，需要充分考虑平键的标准尺寸，以提供优质的产品和用户体验。
德国标准的平键计算方法简介
德国标准的平键计算方法简介
李丹凤;张耀周
【期刊名称】《机械传动》
【年(卷),期】2012(36)5
【摘要】介绍了德国标准的平键计算方法,并对各个影响因素进行了列举。
实例分别按照机械设计手册和德国标准提供的方法计算,德国标准考虑的因素更加细致,与实际情况的吻合性更佳。
【总页数】4页(P92-94)
【关键词】德国标准;平键计算
【作者】李丹凤;张耀周
【作者单位】上海振华重工(集团)股份有限公司陆上重工设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】U463.2
【相关文献】
1.《天津市产品单位产量综合能耗计算方法及限额》标准制定情况简介 [J], 宋立敏;李志
2.平键国家标准简介及其应用 [J], 张也晗;刘嵬嵬;李莉
3.德国桩基标准中承载力计算方法的发展节译 [J], Franke,E;郑瑜
4.德国桩基标准中承载力计算方法的发展（节译） [J], 郑瑜;Franke,E
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第六章：平键的选择和计算
6.1：高速轴与V 带轮用键连接
1、选用圆头普通平键（A 型）
按轴的直径d=45mm,及带轮宽mm 3552=B ，据文献得键的键宽
b ⨯键高h 为914⨯，长度mm 45=L 的键。
2、强度校核
键材料选择45钢，V 带轮材料为铸铁，查表得键联接的 许用应力[]MPa P 80~70=σ，键的工作长度
mm h k mm L l 5.495.05.0382
14452b -=⨯===-==， 挤压应力 []安全）(8.3845
385.4171.14920002000P I P MPa kld T σσ<=⨯⨯⨯== 6.2：低速轴与大齿轮用键连接
1、选用圆头普通平键（A 型）
按轴的直径d=64mm,据文献得键的键宽b ⨯键高h 为1118⨯，长度mm 63=L 的键。
2、强度校核
键材料选择45钢，大齿轮的材料也为45钢，查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的工作长度
mm h k mm L l 5.5115.05.0542
18632b -=⨯===-==， 挤压应力
[]安全）(77.7764
545.517.73920002000P II P MPa kld T σσ<=⨯⨯⨯== 6.3：低速轴与联轴器用键连接
1、选用圆头普通平键（A 型）
按轴的直径d=50mm ，据文献查得键的的键宽b ⨯键高h 为914⨯，长度mm 63=L 的键。
2、强度校核
键材料选择45钢，联轴器的材料为钢，查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的工作长度
mm h k mm L l 5.495.05.0562
14632b -=⨯===-==， 挤压应力 []安全）(33.11750
565.417.73920002000P II P MPa kld T σσ<=⨯⨯⨯==。