机械基础(陈长生)PPT11联接资料

图11-6 切向键联接 当要传递双向转矩时，须用两对互成120°～130°的切 向键（图11-6c）。切向键联接主要用于轴径大于100mm，对 中要求不高而载荷很大的重型机械，如矿山机。
二、平键联接的选用和强度计算
（一）、键的选择
1、键的类型选择 选择键的类型应考虑以下一些因素：对中性要求；传递 转矩的大小；轮毂是否需要沿轴向滑移及滑移距离大小；键 在轴的中部或端部等。
第十一章 联 接
由于使用、制造、装配、维修及运输等原因，机器中有 相当多的零件需要彼此联接。所谓联接，就是指被联接件与 联接件的组合结构。起联接作用的零件，如螺栓、螺母、键 以及铆钉等，称为联接件；需要联接起来的零件，如齿轮与 轴、箱盖与箱体等，称为被联接件。有些联接没有联接件， 如成形联接等。
联接可以分可拆联接和不可拆联接。可拆联接是指联接 拆开时，不会损坏联接件和被联接件，如螺纹联接、键联接、 花键联接、成形联接和销联接等。不可拆联接是指联接拆开 时，会损坏联接件或被联接件，如铆接、焊接和粘接等。机 械联接还可分为动联接和静联接。在机器工作时，被联接零 件间可以有相对运动的称为动联接，如各种运动副、变速器 中滑移齿轮的联接。反之，称为静联接，如减速器中箱体与 箱盖的联接。
图11-2 轴上键槽的加工
单圆头平键常用于轴端与轮毂的联接。轮毂上的键槽一 般用插刀或拉刀加工，因此都是开通的。
（2）、导向平键 导向平键是一种较长的平键，用螺钉固定在轴槽中，为了便于 拆装，在键上制有起键螺钉孔（图11-2a）。键与轮毂采用间 隙配合，轮毂可沿键作轴向滑移。常用于变速器中的滑移齿轮 与轴的联接。
轴上键槽用半径与 键相同的盘状铣刀铣出， 因而键在轴槽中能绕其 几何中心摆动，以适应 轮毂槽由于加工误差所 造成的斜度。半圆键联 接的优点是轴槽的加工 工艺性较好，装配方便， 缺点是轴上键槽较深， 对轴的强度削弱较大。
图11-4 半圆键联接
一般只宜用于轻载，尤其适用于锥形轴端的联接。
（二）紧键联接 1、楔键联接 楔键联接用于静联接，如图11-5所示。楔键 的上表面和与它配合的轮毂槽底面均有1：100的斜度。装配后， 键的上、下表面与毂和轴上键槽的底面压紧，因此键的上下表 面为工作面，键的两侧面与键槽都留有间隙。工作时，靠键楔 紧的摩擦力来传递转矩，同时还能承受单向轴向载荷。
面有间隙（图11—1），不影响轴与轮毂的同心精度，装拆方便。
1、平键联接 图11-1a所示，这种平键联接结构简单， 装拆方便，对中性好，应用最广泛。但它不能承受轴向力， 故对轴上零件不能起到轴向固定作用。
图11-1 普通平键联接
按用途不同，平键可以分为普通平键、导向平键和滑键三 种。普通平键用于静联接，导向平键和滑键用于动联接。
2、键的尺寸选择 平键的主要尺寸为键宽b、键高h和键长L。设计时，根据 轴的直径从标准中（见表11-1）选取平键的宽度b和高度h； 键长L略短于轮毂的宽度（一般比轮毂宽度短5～10mm）， 并符合标准中规定的长度系列。
（二）、平键的强度校核 平键联接工作时的受力情况如图11-7所示，键受到剪切和 挤压的作用。
第一节 键联接
键联接主要用于轴与轴上零件（如齿轮、带轮）之间的周 向固定，用以传递转矩，其中有的键联接也兼有轴向固定或轴 向导向的作用。键是标准件，它可以分为平键、半圆键、楔键 和切向键等几类。平键联接和半圆键联接构成松键联接，楔键 和切向键联接构成紧键联接。
（一）、松键联接 松键联接依靠两侧面传递转矩。键的上表面与轮毂键槽底
h为键的高度，mm；l为键向工作长b 度，对A型键：l＝L－b， 对B型键：l＝L， 对C型键l＝L― 2 。
[σp]—较弱材料的许用挤压应力（Mpa），其值查表11—2， 对动联接则以压强p和许用压强[p]代替式中的σp和[σp]。
如校核结果联接的强度不够，则可采取以下措施：
（1）适当增加轮毂和键的长度，但键长不宜超过2.5d。 （2）用两个键按相隔180°布置，考虑到载荷在两个键上分 布的不均匀性，强度计算时，只按1.5个键计算。
（1）、普通平键 这种键应用最广（表11-1）。按键的端 部形状ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分为圆头（A型）、方头（B型）和单圆头（C型）三 种，如图11-1中的b、c、d所示。
采用圆头平键时，轴上的键槽采用端铣刀在立式铣床上加 工（图11-2a），键在轴上的键槽中固定良好，但轴上键槽端 部的应力集中较大。采用方头平健时，轴上键槽采用圆盘铣刀 加工（图11-2b），键槽两端的应力集中较小，但键在轴上的 轴向固定不好；当键的尺寸较大时，需用紧定螺钉把键压紧在 轴上的键槽中（图11-1c）。
图11-3 导向平键联接和滑键联接
（2）、导向平键 导向平键是一种较长的平键，用螺钉固定在轴槽中，为了
便于拆装，在键上制有起键螺钉孔（图11-2a）。键与轮毂采用 间隙配合，轮毂可沿键作轴向滑移。常用于变速器中的滑移齿 轮与轴的联接。
2、半圆键联接 如图11-4所示，半圆键用于静联接，它 靠键的两个侧面传递转矩。
图11-7 平键联接的受力分析 实践证明，标准平键联接，其主要失效形式是键、轴和轮 毂中强度较弱的工作表面被压溃（对静联接）或磨损（对动联 接）。因此，通常只需校核挤压强度（对静联接）或压强（对 动联接）。
设载荷沿键长均匀分布，则挤压强度条件为
p
4T dhl
p
(11-1)
式中，T为传递的转矩（N•mm）；d为轴的直径（mm）；
第二节 花键联接
图11-5 楔键联接
这类键由于装配楔紧时破坏了轴与轮毂的对中性；另 外，在冲击、振动和承受变载荷时易产生松动。因此楔键 联接仅适用于对传动精度要求不高、低速和载荷平稳的场 合。
楔键分普通楔键和钩头楔键，普通楔键又分圆头和方 头两类。钩头楔键便于拆装，用于轴端时，为了安全，应 加防护罩。
2、切向键联接 切向键是由一对普通楔键组成，如图 11-6a所示。装配后两键的斜面相互贴合，共同楔紧在轴毂 和轴之间，键的上下两平行窄面是工作面，依靠其与轴和轮 毂的挤压传递单向转矩，如图11-6b所示。