轴毂连接
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§1-3 轴 毂 连 接
轴与轴上零件（如齿轮、带轮、链轮等） 的连接称为轴毂连接，其功能主要是实现轴上 零件的周向固定并传递转矩。轴毂连接的方式 很多，最常见、应用最广泛的有键连接、花键 连接、销连接、过盈连接等。
第5章 轴 毂 连 接
键连接 花键连接
销连接
过盈连接
轴毂连接
设计者思维 要实现轴上零件的周向定位并传递转 矩可以使用哪些方法？ 键的类型选择原则是什么？ 键的选择标准是什么？ 如何在设计时正确选用键？ 键的主要失效形式是什么？ 如何进行强度设计计算？ 键的尺寸要如何确定？
1:100斜面
轴毂连接
1、特点：优点：传递载荷大 缺点：切向键破坏轴上零件对中性
2 、应用：对中精度要求不高、载荷大的重型 机械中，
如：大型飞轮、矿用卷扬机卷筒等
轴毂连接
花键连接 1、工作原理： （花键轴、花键孔组成）键侧工作、挤压传扭
花键孔
花键轴
花键联接
Βιβλιοθήκη Baidu毂连接
花键连接 2、特点：
承载能力高-多齿传力
轴毂连接
1．平键连接
1)、工作原理：键侧挤压、键剪切传扭矩 2)、平键类型：
（1）普通平键：（静联接）周向定位
A型
圆头
B型
方头
C型
单元头
轴毂连接
A型圆头平键的 键槽是用端面（指状） 铣刀加工的，如图53(a)所示，键与键槽 同形。
图5-3 轴上键槽
第5章 轴 毂 连 接
因此，这种键在键槽中的轴向固定性好， 但轴上键槽端部的应力集中较大，降低了轴的 疲劳强度；并且由于键的端部侧面与轮毂上的 键槽并不接触，故圆头部分不能承载，从而使 键连接沿长度方向的承载能力不能充分发挥。
轴毂连接
1 键连接
图所示的是一 个皮带轮与轴上键 的连接。键连接的 目的是实现轴上零 件的周向固定并传 递转矩。
键连接
轴毂连接
键连接 键连接是应用最多的轴毂连接方式。
键是标准件，其主要类型有平键、半圆键、 楔键和切向键四种。
轴毂连接
普通平键连接具有结构简单、装拆方 便的优点，同时由于在装配时键的顶面与 轮毂键槽之间留有间隙，不影响轮毂与轴 的对中，故对中性较好，因而应用广泛。 但其只能实现周向固定以传递转矩，不能 传送轴向力和进行轴向固定。
渐开线花键
应用于载荷大、定心精度要求高、 尺寸大的连接 （3）三角形齿花键
轴毂连接
销连接 主要用途—是固定两个零件之间的相对位置。
组合加工和装配时 重要的辅助零件
销也可用于连 接，传递不大 的转矩
作为安全保护装置中的 过载剪断元件，保护机 器中的重要零件不被破 坏
第5章 轴 毂 连 接
销的类型很多，且均已标准化。下面对几种常 用的销连接进行简单介绍。
轴毂连接
3．楔键连接
楔键的上、下面是工作面，键的上表面和 毂槽底面均具有1∶100的斜度。 普通楔键
轴毂连接
钩头楔键 工作时，靠楔键 上下面与键槽的楔 紧作用传递转矩。
轴毂连接
优点—是能对轮毂起到单向轴 向固定的作用或承受单向的轴向 载荷， 缺点—是在楔紧时破坏了轴与 轮毂的对中性。
轴毂连接
图5-17 圆锥销
图5-16 圆柱销
圆柱销靠过盈配 合固定在销孔中
圆锥销有1∶50的锥度，可 以自锁，定位精度高，位 精确性和可靠性影响不大
第5章 轴 毂 连 接
槽销开有纵向凹槽， 在槽销压入销孔后，借 材料的弹性变形使销挤 紧在销孔中而不易松脱。 槽销孔不需要铰制，加 工方便，可多次装拆， 有圆柱槽销和圆锥槽销 两种，
普通平键的标注
国标编号 标记示例
1.键的种类和标记
表示键宽10mm 键高8mm 键长50mm 的A型普通平键
标记为：
GB／T1096
国标编号
键 10×8×50
名称 规格
• 普通平键分圆头(A型 ) 、平头(B型)和单圆 头(C型) • A型平键可不标出A ，B型或C型则必须在 规格尺寸前标出B或C
4．切向键连接 切向键连接如图5-8所示。 切向键由一对斜度 为1∶100的楔键组成。 装配时，两个楔键分别 从轮毂两端打入并楔紧。
图5-8 切向键连接
切向键的工作面为窄面， 工作压力沿轴段外圆的切线 方向作用。能传递很大的转 矩
轴毂连接
一对切向键只能传递单向转矩，当需要 双向工作时，需要用两对切向键并相隔 120°～130°布置，这样可避免对轴强度削 弱过大，如图5-8(b)所示。
第5章 轴 毂 连 接
滑键主要根据轮毂宽度来确定。 在国家标准中，键的长度有规定的长度系列， L的选择要尽量符合国家标准中的规定。
平键和普通楔键的主要尺寸见表5-1。
第5章 轴 毂 连 接
（2）导向平键与滑键： (动联接 )周向定位、零件 轴向滑移
导向平键： 键定轴上，滑移距离短
滑键： 键定毂上，滑移距离长
轴毂连接
2．半圆键连接
半圆键连接如图5-6(a)所示
结构特点—是轴上键槽是用半径与键尺寸相同 的外圆盘形铣刀加工的。 工作时，键的两侧面为工作面
轴毂连接
图5-6 半圆键连接
轴毂连接
优点是定心性和工艺性好， 装配方便，尤其适用于锥 形轴与轮毂的连接，如图 5-6(b)所示。
缺点是轴上键槽较深，对 轴的强度削弱较大，故一 般只用于轻载的静连接中。
轴毂连接
图5-3 轴上键槽
B型方头平键的 键槽是用外圆（盘形） 铣刀加工的，如图53(b)所示，键与键槽 不同形。因此，键的 轴向固定性较A型差， 常需用紧定螺钉辅助 固定，但轴上键槽端 部的圆角大，应力集 中较小。
轴毂连接
C型单圆头平键的键槽也是用端面（指 状）铣刀加工的。 A型键应用最多，C型键只适用于轴端与 轴毂零件的连接中。轮毂上的槽是用拉刀或 插刀加工的。普通平键和键槽的结构尺寸及 配合公差查标准GB 1095—2003和GB1096— 2003。
对轴、毂削弱小-齿槽浅
对中性好、成本高（专用设备加工）
轴毂连接
3、类型：
工作面 定心面
（1）矩形齿花键：
键齿矩形、内径定心；
定心表面热处理后磨 削，定心精度高
矩形花键
轴毂连接
（2）渐开线齿花键：
工作面 定心面
齿形为渐开线，齿形定心；
自动对中，齿形角30º 、40º 两种； 高强度、长寿命 — 齿根圆角大，应 力集中小； 工艺性好—滚齿加工、精度高
第5章 轴 毂 连 接
开口销是一种 防松零件，用于锁 紧其他紧固件。装 配时，将销插入销 孔，再将尾部分开， 防止脱出
轴毂连接
设计者思维 课后练习
要实现轴上零件的周向定位并传递转 矩可以使用哪些方法？ 常用滚动轴承的类型有那些？ 用文字表示30317、7206轴承？ 用文字表示键10X8X50？
轴与轴上零件（如齿轮、带轮、链轮等） 的连接称为轴毂连接，其功能主要是实现轴上 零件的周向固定并传递转矩。轴毂连接的方式 很多，最常见、应用最广泛的有键连接、花键 连接、销连接、过盈连接等。
第5章 轴 毂 连 接
键连接 花键连接
销连接
过盈连接
轴毂连接
设计者思维 要实现轴上零件的周向定位并传递转 矩可以使用哪些方法？ 键的类型选择原则是什么？ 键的选择标准是什么？ 如何在设计时正确选用键？ 键的主要失效形式是什么？ 如何进行强度设计计算？ 键的尺寸要如何确定？
1:100斜面
轴毂连接
1、特点：优点：传递载荷大 缺点：切向键破坏轴上零件对中性
2 、应用：对中精度要求不高、载荷大的重型 机械中，
如：大型飞轮、矿用卷扬机卷筒等
轴毂连接
花键连接 1、工作原理： （花键轴、花键孔组成）键侧工作、挤压传扭
花键孔
花键轴
花键联接
Βιβλιοθήκη Baidu毂连接
花键连接 2、特点：
承载能力高-多齿传力
轴毂连接
1．平键连接
1)、工作原理：键侧挤压、键剪切传扭矩 2)、平键类型：
（1）普通平键：（静联接）周向定位
A型
圆头
B型
方头
C型
单元头
轴毂连接
A型圆头平键的 键槽是用端面（指状） 铣刀加工的，如图53(a)所示，键与键槽 同形。
图5-3 轴上键槽
第5章 轴 毂 连 接
因此，这种键在键槽中的轴向固定性好， 但轴上键槽端部的应力集中较大，降低了轴的 疲劳强度；并且由于键的端部侧面与轮毂上的 键槽并不接触，故圆头部分不能承载，从而使 键连接沿长度方向的承载能力不能充分发挥。
轴毂连接
1 键连接
图所示的是一 个皮带轮与轴上键 的连接。键连接的 目的是实现轴上零 件的周向固定并传 递转矩。
键连接
轴毂连接
键连接 键连接是应用最多的轴毂连接方式。
键是标准件，其主要类型有平键、半圆键、 楔键和切向键四种。
轴毂连接
普通平键连接具有结构简单、装拆方 便的优点，同时由于在装配时键的顶面与 轮毂键槽之间留有间隙，不影响轮毂与轴 的对中，故对中性较好，因而应用广泛。 但其只能实现周向固定以传递转矩，不能 传送轴向力和进行轴向固定。
渐开线花键
应用于载荷大、定心精度要求高、 尺寸大的连接 （3）三角形齿花键
轴毂连接
销连接 主要用途—是固定两个零件之间的相对位置。
组合加工和装配时 重要的辅助零件
销也可用于连 接，传递不大 的转矩
作为安全保护装置中的 过载剪断元件，保护机 器中的重要零件不被破 坏
第5章 轴 毂 连 接
销的类型很多，且均已标准化。下面对几种常 用的销连接进行简单介绍。
轴毂连接
3．楔键连接
楔键的上、下面是工作面，键的上表面和 毂槽底面均具有1∶100的斜度。 普通楔键
轴毂连接
钩头楔键 工作时，靠楔键 上下面与键槽的楔 紧作用传递转矩。
轴毂连接
优点—是能对轮毂起到单向轴 向固定的作用或承受单向的轴向 载荷， 缺点—是在楔紧时破坏了轴与 轮毂的对中性。
轴毂连接
图5-17 圆锥销
图5-16 圆柱销
圆柱销靠过盈配 合固定在销孔中
圆锥销有1∶50的锥度，可 以自锁，定位精度高，位 精确性和可靠性影响不大
第5章 轴 毂 连 接
槽销开有纵向凹槽， 在槽销压入销孔后，借 材料的弹性变形使销挤 紧在销孔中而不易松脱。 槽销孔不需要铰制，加 工方便，可多次装拆， 有圆柱槽销和圆锥槽销 两种，
普通平键的标注
国标编号 标记示例
1.键的种类和标记
表示键宽10mm 键高8mm 键长50mm 的A型普通平键
标记为：
GB／T1096
国标编号
键 10×8×50
名称 规格
• 普通平键分圆头(A型 ) 、平头(B型)和单圆 头(C型) • A型平键可不标出A ，B型或C型则必须在 规格尺寸前标出B或C
4．切向键连接 切向键连接如图5-8所示。 切向键由一对斜度 为1∶100的楔键组成。 装配时，两个楔键分别 从轮毂两端打入并楔紧。
图5-8 切向键连接
切向键的工作面为窄面， 工作压力沿轴段外圆的切线 方向作用。能传递很大的转 矩
轴毂连接
一对切向键只能传递单向转矩，当需要 双向工作时，需要用两对切向键并相隔 120°～130°布置，这样可避免对轴强度削 弱过大，如图5-8(b)所示。
第5章 轴 毂 连 接
滑键主要根据轮毂宽度来确定。 在国家标准中，键的长度有规定的长度系列， L的选择要尽量符合国家标准中的规定。
平键和普通楔键的主要尺寸见表5-1。
第5章 轴 毂 连 接
（2）导向平键与滑键： (动联接 )周向定位、零件 轴向滑移
导向平键： 键定轴上，滑移距离短
滑键： 键定毂上，滑移距离长
轴毂连接
2．半圆键连接
半圆键连接如图5-6(a)所示
结构特点—是轴上键槽是用半径与键尺寸相同 的外圆盘形铣刀加工的。 工作时，键的两侧面为工作面
轴毂连接
图5-6 半圆键连接
轴毂连接
优点是定心性和工艺性好， 装配方便，尤其适用于锥 形轴与轮毂的连接，如图 5-6(b)所示。
缺点是轴上键槽较深，对 轴的强度削弱较大，故一 般只用于轻载的静连接中。
轴毂连接
图5-3 轴上键槽
B型方头平键的 键槽是用外圆（盘形） 铣刀加工的，如图53(b)所示，键与键槽 不同形。因此，键的 轴向固定性较A型差， 常需用紧定螺钉辅助 固定，但轴上键槽端 部的圆角大，应力集 中较小。
轴毂连接
C型单圆头平键的键槽也是用端面（指 状）铣刀加工的。 A型键应用最多，C型键只适用于轴端与 轴毂零件的连接中。轮毂上的槽是用拉刀或 插刀加工的。普通平键和键槽的结构尺寸及 配合公差查标准GB 1095—2003和GB1096— 2003。
对轴、毂削弱小-齿槽浅
对中性好、成本高（专用设备加工）
轴毂连接
3、类型：
工作面 定心面
（1）矩形齿花键：
键齿矩形、内径定心；
定心表面热处理后磨 削，定心精度高
矩形花键
轴毂连接
（2）渐开线齿花键：
工作面 定心面
齿形为渐开线，齿形定心；
自动对中，齿形角30º 、40º 两种； 高强度、长寿命 — 齿根圆角大，应 力集中小； 工艺性好—滚齿加工、精度高
第5章 轴 毂 连 接
开口销是一种 防松零件，用于锁 紧其他紧固件。装 配时，将销插入销 孔，再将尾部分开， 防止脱出
轴毂连接
设计者思维 课后练习
要实现轴上零件的周向定位并传递转 矩可以使用哪些方法？ 常用滚动轴承的类型有那些？ 用文字表示30317、7206轴承？ 用文字表示键10X8X50？