轴毂联接

平键联接的特点
• ----平键联接不能承受轴向力 • ----简单、紧凑、可靠、装拆方便、
成本低、不影ห้องสมุดไป่ตู้轮毂与轴的对 中，因此应用广泛。 ----键槽削弱轴强度,应力集中
2.半圆键
特性 1）键的摆动适应毂键槽的斜度； 2）侧面为工作面，传T，不能传轴向力； 3）特别适于锥形轴端； 4）对轴削弱大，用于轻载。
3.楔键：键的一个工作面为斜面：斜度1:100
工作面：上下面，两侧面有间隙 靠摩擦和互压传载：T和单向轴向力 方便拆卸：钩头楔键
4.切向键：两个单面斜楔构成
工作面：上、下两面
靠互压传载，有一个面必须与轴线共面，双向T需用双键(120°)。
可传递大转矩，对中不好， 对轴削弱大,用于轴径大于100mm 。
2）尺寸选择
类型尺寸： （b×h）×L 由轴径d 从标准中选b×h 由轮毂宽 选键长L（系列值）
由结构确定，而 不是由强度确定。
校核
普通平键的主要尺寸
3）平键联接强度计算 工作面被压溃（通常为轮毂）（静联接）
主要失效形式 工作面过度磨损（动联接） 键剪断（过载才发生）
由于压溃和磨损是主要失效形式，键的材料要有一定 硬度，键用材料强度不低于600Mpa，常用如45号钢。
p 2T hld 21600103 (6 70 70) 108.8MPa 75MPa
• 可见联接的挤压强度不够，考虑相差较大，改用 双键，相隔180°布置，双键的工作长度
l=1.5×70 =105mm。由式7.1得
p 2T hld 21600103 (6105 70) 72.6MPa 75MPa
强度条件： 静联接： 动联接：
p
2T / d h l
[ p ]
（压溃）
p 2T / d [ p] h l
（耐磨）
l L b (圆头平键)
lL
l Lb 2
(方头平键) (半圆头平键)
4）半圆键联接的强度计算
静联接
主要失效形式为工作面被压溃，只需进行挤压强
度的校核,其强度校核与普通平键联接相同式中参
半圆键采用双键时，不能相隔180°, 应位于轴的同一母线上。
例题 在一直径d=70 mm的钢轴上，安装一8
级精度的铸铁直齿圆柱齿轮，用键构成静联 接，轮毂长为100 mm，需传递的转矩
T=1600N·m，载荷平稳，试设计此键联接
解： 1．选择键联接的类型
由于8级精度以上的齿轮要求一定的定心精度， 且为静联接，因此选用普通平键，由于不是 安装在轴端，故选用在键槽中轴向固定较好 的圆头普通平键。
毂
轴
7.2.2 花键联接的计算 失效形式:静联接为齿面的压溃和动联接为磨损
强度计算：
静联接
p 2T kzhldm p
动联接
键齿接触长度
p 2T kzhldm p
各齿载荷分布不均系数
齿数
平均直径 键齿接触高度
特性： （1）齿对称布置，受载均匀； （2）齿浅，应力集中↓； （3）承载↑； （4）定心好； （5）可用于“动”、“静”； （6）渐开线较矩形根部↑， 承载↑， 定心精度高，宜用于 载荷大、尺寸大场合。
矩形：h'=0.5(D-d)-2C
C----齿顶倒圆半径
• 5.1.2平键和半圆键联接的计算
• 1.平键的选择与强度计算
• 键联接均有国家标准，设计时可根据使 用要求选择适当的类型和尺寸，再验算 其强度。
1）类型选择： 键的类型主要是根据使用要求、工作状况 、键的特点来进行选择。
主要考虑的因素有： （1）需传递的转矩大小
切向键和平键↑ 楔键和半圆键↓ （2）定心精度的高低 平键↑ 楔键、切向键↓ （3）用于静联接还是动联接 普通平键、半圆键、楔键、切向键→静联接 导向平键和滑键→动联接 （4）是否需要轴向固定 楔键和切向键→单向轴性固定 （5）是否安装在轴端 半圆头平键→轴端。
b)方头
c)一端圆头一端方头
（4）特点 静联接，周向固定，传递转矩T；不能
承受轴向力及轴向固定。
2）导向平键滑键 当轮毂在工作过程中需在轴上移动时可采
用导向平键或滑键。
导向平键
动联接，键固定在轴上，毂可沿键移动。
滑键
承载能力：耐磨性。
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。
数的含义也与平键相同
p
2T / d h l
[ p ]
接触高度h’应根据键的尺寸从标准中查取，接 触长度l 取键的公称长度L。
↑强度的方法
若σp>[σp]，可采用如下措施：
（1）↑键长L，但Lmax=（1.6~1.8)d，否则 承载不均。
（2）采用双键，按180°布置，考虑承载不
均，按1.5个计算。但对轴削弱大。 布置
第五章轴毂联接
5.1键联接 5.2花键联接 5.3销联接 5.4成形联接
键、花键----用于轴和带毂零件联接，主要实 现周向固定、传递周向转矩，有些可实现轴 向固定, 传递轴向载荷。
• 销----传递少量载荷、固定零件相互位置、 有时作为安全装置。
• 成形联接----是一种无键联接，轴毂联接 段为非圆形。
T
a)柱形的轴和毂孔
5.1.1 键联接
7.1.1 键联接的分类和构造 分类 ----平键和半圆键
----斜键
一、平键联接 1）普通平键
（1）工作面：两侧面 工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩
（2）失效形式： 压溃——主要失效形式 键剪断
（3）结构形式
圆头：应力集中大 方头：应力集中小，紧定螺钉固定 一圆头一方头：用于轴端处
5.2 花键联接
组成：内花键、外花键
D
1. 花键联接的分类： 矩形花键
齿形 渐开线花键
B毂 C
轴
细齿渐开线花键： 用于载荷很轻或薄壁零件
d
毂 轴
定心方式：
B毂
矩形——小径d定心；
C
其它 定心 方式
d
D
轴
(a) 大径D定心
(b)宽度B定心
图5.9其他定心方式的花键联接
渐开线——齿形定心；
渐开线花键
2.选择键联接的尺寸
根据d=70 mm查表得键的截面尺寸为： b=20 mm，h=12 mm。由轮毂长度并
参照键的长度系列，取键长约小于轮毂
长度，L=90 mm
• 3.校核键联接的强度 • 由7.1表中查得铸铁轮毂键槽的许用挤压应力
[σp]=70~80MPa，取其平均值[σp]=75MPa。键
的接触长度l=L-b=70mm，轮毂与键的接触高 • 度h'=0.5h=6mm,由式7.1得