第十章 键花键销和型面联接设计

若强度不够时，可采用两个键按180º布置， 若强度不够时，可采用两个键按180º布置，在强 度校核按1.5个键计算 个键计算。 度校核按1.5个键计算。 算例
§10-2 花 键 联 接 10一、花键联接的类型、功能及应用 花键联接的类型、
轴和轮毂孔周向均布的多个键齿构成的联接( 轴和轮毂孔周向均布的多个键齿构成的联接(多 个平键沿周向均布) 个平键沿周向均布)。 工作面：齿的侧面。 工作面：齿的侧面。 特点：多齿传递载荷，故承载能力高， 特点：多齿传递载荷，故承载能力高，对轴削 弱小，应力集中小，定心很好，导向性好。 弱小，应力集中小，定心很好，导向性好。 适用于：定心精度要求高、 适用于：定心精度要求高、载荷大或经常滑移 的联接。
分类: 按齿形不同, 分为矩形花键 常用) 分类: 按齿形不同, 分为矩形花键(常用) 、渐开 矩形花键( 线花键(强度高) 三角形花键(适用于薄壁件) 线花键(强度高)和三角形花键(适用于薄壁件)。
花键联接可做成静联接 也可做成动联接 花键联接可做成静联接, 也可做成动联接。它 静联接, 动联接。 的选取方法和强度验算与平键联接相类似 的选取方法和强度验算与平键联接相类似。 与平键联接相类似。
1．平键联接 平键联接
工作面：两侧面。 工作面：两侧面。 特点：定心性较好, 装拆方便, 应用最广。 特点：定心性较好, 装拆方便, 应用最广。 类型：普通平键(用于静联接) 导向平键和滑键( 类型：普通平键(用于静联接) 、导向平键和滑键(用 于动联接) 普通平键应用最广。 于动联接)。普通平键应用最广。
第十章 键/花键/销 花键/ 和型面联接
§10-1 键联接 10§10-2 花键联接 10§10-3 销联接 10§10-4 型面联接(自学) 10自学)
§10-1 键 联 接 10一、键联接的类型、功能及应用 键联接的类型、 键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固 键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固 定以传递转矩。有些类型的键还可实现轴上零 传递转矩。有些类型的键还可实现轴上零 件的轴向固定 轴向移动。 件的轴向固定或轴向移动。 轴向固定或 键是标准件 分为平键 半圆键、楔键和 键是标准件，分为平键、半圆键、楔键和切 标准件， 平键、 向键等 向键等。设计时应根据各类键的结构和应用特 点进行选择。 点进行选择。
键的工作高度为： 键的工作高度为：
静联接： 静联接：
____
矩形花键 =30° 渐开线花键 a=30°, h=m a=45°, h=0.8m =45° =0.8m 两式中: 两式中:
动联接： 动联接：
[sp]、[p]为花键联接的许用挤压应力和许用压力
§10-3 销 联 接 10销的主要用途：固定零件间的相互位置， 销的主要用途：固定零件间的相互位置，并可传 递不大的载荷。按用途分为： 安全销。 递不大的载荷。按用途分为：定位/联接/安全销。 销的常用材料： 销的常用材料：35、45钢。 销的基本形式：圆柱销和圆锥销。 销的基本形式：圆柱销和圆锥销。圆锥销有1:50 的锥度，安装方便，定位精确，可多次装拆。 的锥度，安装方便，定位精确，可多次装拆。
二、花键的强度计算(自学) 自学)
主要失效形式仍是工作面被压溃 主要失效形式仍是工作面被压溃 失效形式仍是工作面被 (静联接)或过度磨损(动联接)。 静联接) 过度磨损(动联接) 假定载荷在键的工作面上均布, 假定载荷在键的工作面上均布, 且压力的合力F作用在平均直径d 且压力的合力F作用在平均直径dm 处, 并引入载荷分配不均匀系数ψ, 则强度校核公式为： 则强度校核公式为：
3. 楔键联接
类型：分为普通楔键 普通楔键和 类型：分为普通楔键和钩头 楔键两种。 楔键两种。 两种 工作面: 上下面。 工作面: 上下面。键上表面 和键槽底面有1:100的斜度 和键槽底面有1:100的斜度。 的斜度。 特点: 靠摩擦力传递转矩, 特点: 靠摩擦力传递转矩, 能 承受单方向轴向力。 承受单方向轴向力。只适 用于定心精度要求不高、 用于定心精度要求不高、 载荷平稳和低速的联接。 载荷平稳和低速的联接。
型面联接在家用和办公等机械中的大量压铸、 型面联接在家用和办公等机械中的大量压铸、注塑零件中获得 了应用。应用较多的是带切口圆形和正六边形型面。 了应用。应用较多的是带切口圆形和正六边形型面。
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习题讲解
P168： 10P168：题10-6
算例
复习与练习
填空 1、平键的剖面尺寸应根据 选定，键长则根据 选定，
§10-4 型 面 联 接 10利用非圆截面轴和毂孔构成的联接。 利用非圆截面轴和毂孔构成的联接。轴和毂孔 非圆截面轴和毂孔构成的联接 可做成柱形 只能传递转矩, 柱形( 可做成柱形(只能传递转矩, 可用作非载下的动联接)或锥 形(还可传递铀向力) 。 特点：无应力集中源，定心好，承载能力强， 特点：无应力集中源，定心好，承载能力强， 装拆方便；但工艺困难，应用不广。 装拆方便；但工艺困难，应用不广。
滑键
滑键固定在轴上零件的轮毂中，并被零件带动 滑键固定在轴上零件的轮毂中， 在轴上的键槽中滑移，故须铣出长的键槽。 在轴上的键槽中滑移，故须铣出长的键槽。 滑键 主要用于轴上零件滑移量较大（大于键宽 主要用于轴上零件滑移量较大（ 11倍 的场合。 的11倍）的场合。
2. 半圆键联接
工作面：两侧面。 工作面：两侧面。 优点：定心较好。能在轴槽中摆动以适应槽底， 优点：定心较好。能在轴槽中摆动以适应槽底，装配 方便。锥形轴端采用半圆键联接在工艺上较为方便。 方便。锥形轴端采用半圆键联接在工艺上较为方便。 缺点：键槽对轴的削弱较大，只适用于轻载联接。 缺点：键槽对轴的削弱较大，只适用于轻载联接。
确定。平键联接的主要失效形式是工作面的 确定。 和 和 。平键的工作面为 ，常用的平键有 联接， 联接， 强度计算。 强度计算。
。普通平键主要用于 ，故应进行
其主要失效形式是 导向平键主要用于 ，故应进行
联接，其主要失效形式是 联接， 计算。 计算。
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2、键主要用来实现轴和轴上零件之间的 固定以 传递 矩。键可分为 、 、 、 等。 当需要采用双键联接时， 当需要采用双键联接时，两个普通平键应相隔 度 布置， 个键校核， 布置，强度校核按 个键校核，两个切向键应相 隔 度。 3、楔键可分为 两种， 和 两种，工作面为 传递转矩， ，工作时靠 传递转矩，并能承受单方向 的 。 4、花键联接根据其齿形不同，可分为 花键联接根据其齿形不同， 、 和 三种。花键联接与平键联接相比， 三种。花键联接与平键联接相比， ， 等优点。 和 等优点。 5、销分为 和 。需多次装拆或用于定位 时，常用 。
二、平键联接的强度校核 键常用材料：45钢 键常用材料：45钢。当轮毂用非铁金属或非 金属材料时，键可用20或Q235钢。 金属材料时，键可用20或Q235钢 键的确定：截面尺寸按轴径 键的确定：截面尺寸按轴径d 从键的标准中 轴径d 查取；键长参照轮毂长度从标准中选取。必要 查取；键长参照轮毂长度 标准中选取。 参照轮毂长度从 中选取 时校核强度。 时校核强度。 键联接的主要失效形式：工作面的压溃 键联接的主要失效形式：工作面的压溃和磨 压溃和 损(对于动联接)。故应校核其挤压强度。 对于动联接) 故应校核其挤压强度 挤压强度。
4. 切向键联接 特点：由一对楔键组成。 特点：由一对楔键组成。 常在重型机械中使用。 常在重型机械中使用。 工作面：窄面。 工作面：窄面。 工作面 上的压力沿轴的切线方向 作用，能传递很大转矩。 作用，能传递很大转矩。 当双向传递转矩时， 当双向传递转矩时， 需用两对切向键并分布成 120º~130º 120º~130º。
2T×103 [σ ] 键联接的挤压强度条件： 挤压强度条件 键联接的挤压强度条件：σp= ———— ≤ [σp____ kld 导向平键失效形式：磨损。 导向平键失效形式：磨损。 式中： 式中： k≈h/2 应限制其压强 压强： 应限制其压强： l=L-b (A型) (A型 3 2T×10 l=L (B型) (B型 p= ———— ≤[p] ≤[p l=L-b/2 (C型) (C型 kld
普
轴槽用指形铣刀加工 轴槽用指形铣刀加工 键在槽中固定良好 轴上键槽端应力集中较大 A 型 圆 头 、 型 B 方 头 或 型 C 单 圆 头
通 平 键
有 ：
( ( ) )
轴槽用盘形铣刀加工 轴槽用盘形铣刀加工 轴的应力集中较小
( ( ) ) ( (
用
轴端
) )
导向平键
键较长；为便于装拆，需用螺钉固定在轴槽中， 键较长；为便于装拆，需用螺钉固定在轴槽中，在 键上制出起键螺孔。 键上制出起键螺孔。 能实现轴上零件的轴向移动，构成动联接。 能实现轴上零件的轴向移动，构成动联接。 变速箱的滑移齿轮即可采用导向平键。 滑移齿轮即可采用导向平键 如:变速箱的滑移齿轮即可采用导向平键。
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
销的其它形式： 销的其它形式：
大端具有外螺纹的圆锥销(便于拆卸, 可用于盲孔); 小端带外螺纹的圆锥销(可用螺母锁紧，适用于有冲 可用螺母锁紧， 击的场合)。 装入后不易松脱， 带槽的圆柱销(装入后不易松脱，能承受振动和变载 荷。且销孔不需铰制，可多次装拆。 且销孔不需铰制，可多次装拆。
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