键、花键、无键连接和销连接PPT幻灯片
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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
重点内容： 键尺寸的选择及强度计算
键连接
功能：实现旋转零件的周向固定以传递转矩（有些可承受少量轴向力）
键连接的类型
1 平键连接 2 半圆键连接 3 楔键连接 4 切向键连接
1平键连接—普通平键连接
缺 点 ： 工 艺 要 求 ， 成 本
4. 主要尺寸: 大径 D; 小径 d; 键宽B; 齿数 z
矩形：小径定心
外花键和内花键的小径为配合面 特点：定心精度
定心稳定性好 可用磨削法消除热处理引起的变形
应用：承载能力小，多用于静联接或轻载联 接
渐开线形：齿形定心
特点：工艺性好 制造精度高 根部强度高 应力集中小 易于定心 传递转矩大
用于载荷很大、对中要求不严的场合。由于键槽对轴削 弱较大，常用于直径大于100mm的轴上。
120°~130°
花键连接
外花键 内花键
1.分类(按齿廓形状)
矩形 小径定心
2.工作面：齿侧面
渐开线形 齿形定心
3.花键连接的特点：
优点：（1）接触面 ，承载能 力
用于精度 ，
（2）受载均匀，定心 ，精导度向性好载荷 的场合
无键连接
一、型面连接 型面连接是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，它是无键连接的一种型式。
由于型面连接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，限制了型面连接 的应用。
在家用机械、办公机械等中，采用了大量的压铸、注塑零件。要注塑 出各种各样的非圆形孔是毫无困难的，故型面连接的应用获得了发展。应 用较多的是带切口圆形和正六边形型面。
二、胀紧连接
胀紧连接 键连接4
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。
更多介绍
胀套的尺寸选择： 各型胀套已标准化，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。
销连接
销连接
销连接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可 用于轴和轮毂或其他零件的连接。
按标准选取
失效形式：工作面（键、轴槽、轮毂槽三者中强度最弱的工 作面 ）被压溃、被挤压破坏或键被剪断。 以挤压破坏为主要失效形式。
键被剪断
普通平键的强度条件为:
键连接5
p kFlk2Tld[p]
式中： k h 2
lLb（圆头平键） l L （平头平键）
l L b （单圆头平键） 2
注： 当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180º布置。考虑到两 个键的载荷分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。
根据销的用途不同，一般有：定位销、连接销、安全销。 详细说明 根据销的结构形式有：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。
圆柱销
圆锥销
内螺纹圆锥销
槽销
开尾圆锥销
销轴和开口销
详细说明
设计与计算时考虑的问题
定位销
不作强度校核
通常不受载荷或只受很小载荷。
直径按结构确定；数目一般不少于两个。
联接销
根据联接的结构特点按经验或规范确定尺寸。 必要时校核剪切与挤压强度。
5.计算
作抗挤压和 失效：压溃、磨损
耐磨性计算
静连接： Tkzlhrm[p]
动连接： Tkzlhrm[p]
hD2 d2CrmD4 d
z 齿数；
式中： h 齿面工作高度；
l 齿的接触长度；
[ p ] 花键联接的许用挤压应 力；
[ p]－花键联接的许用压强 。 C-齿 顶 倒 圆 半 径
m-模数 d-分度圆直径
工作原理
工作原理：靠侧面受挤压来传递载荷；
A 型
工作面：两侧面；
非工作面：上、下表面；
指形铣刀加工键槽 盘形铣刀加工键槽 指形铣刀加工键槽 （应力集中大） （应力集中小） （应力集中大）用于轴端
（2）平键的选择与校核 键连接的选择 由 工 作 条 件 选 类 型
据 轴 d 选 bh
据 轮 毂 B 选 键 长 l B ( 5 ~ 1 0 m m )
例题
1平键连接—导向平键
工作原理：导键引导传动零件(动连接)； 类型：A、B型(由螺钉固定于轴上)； 应用：轴向位移较小处。 如变速箱中的滑移齿轮
主要失效形式：工作面的磨损
1平键连接—滑键连接
导向平键和滑键： 工作面的磨损
压力校核
强度校核：
p
T
d 2
h l
4T dhl
p
2
2 半圆键连接
应用：打入时迫使轴和轮毂产生偏心， 用于定心精度要求不高、载荷平稳、低速场合
安装时用力打入
楔紧后轴与轮毂有偏心和倾斜 定心精度要求不高 可承受单向轴向力
斜度1：100
fFn Fn
T
fFn Fn
5 切向键连接
斜度1： 100
应用：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。
安全销
直径按过载时被剪断的条件确定。
指状铣刀铣键槽
圆盘铣刀铣键槽
工作原理：靠侧面受挤压，传递载荷； 工作面：两侧面； 非工作面：上下表面（起自位作用）； 结构加工：键槽由盘形铣刀铣出，
键为半圆形；
优点：能在轴槽中摆动以适应毂槽底 面，装配方便，用于锥形轴端。
缺点：键槽对轴的削弱较大，只适用
于轻载连接。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 楔键连接
普通楔键
勾头楔键
工作原理：靠上下面压紧产生摩擦力承受载荷 工作面：上下表面； 非工作面：两侧面； 结构（加工）：上面由1：100斜面，下面平行轴线；
§6-1 键连接 §6-2 花键连接 §6-3 无键连接 §6-4 销连接
重点内容： 键尺寸的选择及强度计算
键连接
功能：实现旋转零件的周向固定以传递转矩（有些可承受少量轴向力）
键连接的类型
1 平键连接 2 半圆键连接 3 楔键连接 4 切向键连接
1平键连接—普通平键连接
缺 点 ： 工 艺 要 求 ， 成 本
4. 主要尺寸: 大径 D; 小径 d; 键宽B; 齿数 z
矩形：小径定心
外花键和内花键的小径为配合面 特点：定心精度
定心稳定性好 可用磨削法消除热处理引起的变形
应用：承载能力小，多用于静联接或轻载联 接
渐开线形：齿形定心
特点：工艺性好 制造精度高 根部强度高 应力集中小 易于定心 传递转矩大
用于载荷很大、对中要求不严的场合。由于键槽对轴削 弱较大，常用于直径大于100mm的轴上。
120°~130°
花键连接
外花键 内花键
1.分类(按齿廓形状)
矩形 小径定心
2.工作面：齿侧面
渐开线形 齿形定心
3.花键连接的特点：
优点：（1）接触面 ，承载能 力
用于精度 ，
（2）受载均匀，定心 ，精导度向性好载荷 的场合
无键连接
一、型面连接 型面连接是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，它是无键连接的一种型式。
由于型面连接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，限制了型面连接 的应用。
在家用机械、办公机械等中，采用了大量的压铸、注塑零件。要注塑 出各种各样的非圆形孔是毫无困难的，故型面连接的应用获得了发展。应 用较多的是带切口圆形和正六边形型面。
二、胀紧连接
胀紧连接 键连接4
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。
更多介绍
胀套的尺寸选择： 各型胀套已标准化，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。
销连接
销连接
销连接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可 用于轴和轮毂或其他零件的连接。
按标准选取
失效形式：工作面（键、轴槽、轮毂槽三者中强度最弱的工 作面 ）被压溃、被挤压破坏或键被剪断。 以挤压破坏为主要失效形式。
键被剪断
普通平键的强度条件为:
键连接5
p kFlk2Tld[p]
式中： k h 2
lLb（圆头平键） l L （平头平键）
l L b （单圆头平键） 2
注： 当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180º布置。考虑到两 个键的载荷分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。
根据销的用途不同，一般有：定位销、连接销、安全销。 详细说明 根据销的结构形式有：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。
圆柱销
圆锥销
内螺纹圆锥销
槽销
开尾圆锥销
销轴和开口销
详细说明
设计与计算时考虑的问题
定位销
不作强度校核
通常不受载荷或只受很小载荷。
直径按结构确定；数目一般不少于两个。
联接销
根据联接的结构特点按经验或规范确定尺寸。 必要时校核剪切与挤压强度。
5.计算
作抗挤压和 失效：压溃、磨损
耐磨性计算
静连接： Tkzlhrm[p]
动连接： Tkzlhrm[p]
hD2 d2CrmD4 d
z 齿数；
式中： h 齿面工作高度；
l 齿的接触长度；
[ p ] 花键联接的许用挤压应 力；
[ p]－花键联接的许用压强 。 C-齿 顶 倒 圆 半 径
m-模数 d-分度圆直径
工作原理
工作原理：靠侧面受挤压来传递载荷；
A 型
工作面：两侧面；
非工作面：上、下表面；
指形铣刀加工键槽 盘形铣刀加工键槽 指形铣刀加工键槽 （应力集中大） （应力集中小） （应力集中大）用于轴端
（2）平键的选择与校核 键连接的选择 由 工 作 条 件 选 类 型
据 轴 d 选 bh
据 轮 毂 B 选 键 长 l B ( 5 ~ 1 0 m m )
例题
1平键连接—导向平键
工作原理：导键引导传动零件(动连接)； 类型：A、B型(由螺钉固定于轴上)； 应用：轴向位移较小处。 如变速箱中的滑移齿轮
主要失效形式：工作面的磨损
1平键连接—滑键连接
导向平键和滑键： 工作面的磨损
压力校核
强度校核：
p
T
d 2
h l
4T dhl
p
2
2 半圆键连接
应用：打入时迫使轴和轮毂产生偏心， 用于定心精度要求不高、载荷平稳、低速场合
安装时用力打入
楔紧后轴与轮毂有偏心和倾斜 定心精度要求不高 可承受单向轴向力
斜度1：100
fFn Fn
T
fFn Fn
5 切向键连接
斜度1： 100
应用：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。
安全销
直径按过载时被剪断的条件确定。
指状铣刀铣键槽
圆盘铣刀铣键槽
工作原理：靠侧面受挤压，传递载荷； 工作面：两侧面； 非工作面：上下表面（起自位作用）； 结构加工：键槽由盘形铣刀铣出，
键为半圆形；
优点：能在轴槽中摆动以适应毂槽底 面，装配方便，用于锥形轴端。
缺点：键槽对轴的削弱较大，只适用
于轻载连接。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 楔键连接
普通楔键
勾头楔键
工作原理：靠上下面压紧产生摩擦力承受载荷 工作面：上下表面； 非工作面：两侧面； 结构（加工）：上面由1：100斜面，下面平行轴线；