第六章

鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接§6-1鍵連接鍵是一種標準零件功能：實現軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉矩有的還能實現軸向零件的軸向固定或軸向滑動的導向類型平鍵連接半圓鍵連接楔鍵連接切向鍵連接一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用1、平鍵聯接(1)結構:

鍵兩側與鍵槽相配合上端面與輪轂鍵槽底面有間隙(2)工作原理:

兩側面是工作面，靠兩側面擠壓傳遞轉矩(3)特點：結構簡單，裝折方便，對中性好承載能力大，應用廣泛不能承受軸向力，對零件無軸向固定作用一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用1、平鍵聯接(4)分類:普通平鍵薄型平鍵圓頭(A型)導向平鍵滑鍵平頭(B型)單圓頭(B型)鍵槽銑刀加工鍵槽，軸向固定性好，但應力集中大鍵圓頭不能充分利用A型一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用1、平鍵聯接(4)分類:普通平鍵薄型平鍵圓頭(A型)導向平鍵滑鍵平頭(B型)單圓頭(C型)盤銑刀加工鍵槽，應力集中小鍵全長可以充分利用尺寸較大的鍵易松動，應用緊定螺釘固定在軸上的鍵槽中B型盤銑刀

一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用1、平鍵聯接(4)分類:普通平鍵薄型平鍵圓頭(A型)導向平鍵滑鍵平頭(B型)單圓頭(B型)用于軸端與轂類零件連接圓頭部分不能利用C型一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用1、平鍵聯接(4)分類:普通平鍵薄型平鍵圓頭(A型)導向平鍵滑鍵平頭(B型)單圓頭(B型)為普通平鍵的60%~70%分圓頭、平頭和單圓頭三類傳遞轉矩能力較低常用于薄壁結構、空心軸以及一些徑向尺寸受限制的場合一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用1、平鍵聯接(4)分類:普通平鍵薄型平鍵圓頭(A型)導向平鍵滑鍵平頭(B型)單圓頭(B型)長度較長，需用螺釘固定。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。零件可在軸上移動，構成動聯接。適用于軸上零件移動量不大的場合，如變速箱中的滑移齒輪起鍵螺孔固定螺釘起鍵螺孔固定螺釘一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用1、平鍵聯接(4)分類:普通平鍵薄型平鍵圓頭(A型)導向平鍵滑鍵平頭(B型)單圓頭(B型)用于軸上零件移動量較大的場合滑鍵固定在輪轂上，軸上零件帶鍵在軸上的鍵槽中作軸向移動潘存云教授研制一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用2、半圓鍵連接工作面(1)工作原理:

兩側面是工作面側面擠壓傳遞轉矩(2)特點:能在軸槽中擺動，可適應輪轂鍵槽的傾斜，對中性好，裝卸方便；軸上鍵槽較深，對軸的強度削弱較大。(3)使用場合：輕載錐形軸端的連接一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用3、楔鍵連接(1)結構特點:

鍵的上表面有1:100的斜度，輪轂槽的底面也有1:100的斜度安裝時用力打入工作面(4)應用：用于定心精度不高，載荷平穩和低速的聯接。(3)類型:普通楔鍵勾頭楔鍵(2)工作原理:上下面為工作面靠摩擦力傳遞轉矩拆卸空間一、鍵連接的功能、分類、結構形式及應用4、切向鍵連接(1)組成:

一對1:100的楔鍵(4)安裝：一對楔鍵分別從輪轂兩端打入（5）應用：用于載荷大，對中要求不嚴格的場合直徑大于100mm軸上，如大型帶輪等(3)說明:一個切向鍵傳遞單向轉矩雙向轉矩需兩個切向鍵，兩者之間夾角為120°~130°(2)工作原理:楔鍵沿斜面拼合后相互平行的兩窄面靠工作面上的擠壓力和軸與輪轂間的摩擦力傳遞轉矩dd斜度1：100120?~130?窄面工作面n工作面二、鍵的選擇和鍵連接強度計算1、鍵的選擇根據軸徑→鍵的截面尺寸b、h查表選取長度L參照輪轂長度從標準中選取二、鍵的選擇和鍵連接強度計算2、鍵連接的強度計算bA型d(1)平鍵連接的強度計算Lbh/2普通平鍵：l=L-bl=LbB型ld鍵的主要失效形式：壓潰、磨損(動聯接)、剪斷。導向平鍵和滑鍵：k=0.5h二、鍵的選擇和鍵連接強度計算2、鍵連接的強度計算(2)半圓鍵連接的強度計算計算準則——擠壓應力強度滿足：鍵的主要失效形式：工作面被壓潰。k:按標準查取l：近似等于其公稱長度Lk(3)幾點說明鍵材料通常為45鋼，抗拉強度不小于450MPa當強度校核不夠時，可采用雙鍵；考慮載荷分布不均勻，強度計算時按1.5個鍵計算雙鍵布置方式平鍵：沿周向相隔180°半圓鍵：軸的同一母線上楔鍵：周向相隔90°~120°切向鍵：周向相隔120°~130°一般鍵長不宜超過1.6~1.8d，實際長度超過2.25d時，多余的長度基本不承受載荷二、鍵的選擇和鍵連接強度計算2、鍵連接的強度計算例題d思考題1.平鍵的長度主要根據（）選擇，然后按失效形式校核強度。

A.傳遞轉矩大小B.軸的直徑C.輪轂長度D.傳遞功率大小2.對于采用常見的組合和按標準選取尺寸的平鍵靜連接，主要失效形式是（），動連接的主要失效形式是（）

A.工作面的壓潰B.工作面過度磨損C.鍵被剪斷D.鍵被彎斷3.設計平鍵連接原來傳遞的最大轉矩為T，現欲增為1.5T，則應（）A.安裝一對平鍵B.將軸直徑增大到1.5TC.將鍵寬增大到1.5倍D.將鍵高增大到1.5倍4.設計鍵連接的幾項主要內容是（）(1)按輪轂長度選擇鍵長度(2)按使用要求選擇鍵的類型

(3)按軸的直徑查標準選擇鍵的剖面尺寸(4)對鍵進行必要的強度校核A.

2-1-3-4B.

2-3-1-4C.

1-3-2-4D.

3-4-2-1CABAB思考題5.為了楔鍵裝拆的方便，在（）上制出（）的斜度。

A.軸上鍵槽的底面B.輪轂上鍵槽的底面C.鍵的側面D.1:100E.

1:50F.

1:106.半圓鍵連接主要優點是（），其鍵槽多采用（）加工

A.鍵對軸的削弱較小B.工藝性好、鍵槽加工方便

C.指狀銑刀D.圓盤銑刀7.機床刀架手輪輪轂與絲杠軸端之間宜用（）；錐軸伸與小帶輪連接宜用（）；間歇工作的滑移齒輪與軸連接宜用（）；汽車的高速、中載傳動軸宜用（）。A.漸開線花鍵連接B.導向鍵連接

C.半圓鍵連接D.勾頭楔鍵連接8.平鍵連接中軸槽與鍵的配合分松的和緊的，對于前者因工作面壓強小，所以承載能力在相同條件下就大些（）9.切向鍵適用于高速輕載的軸轂連接（）10.楔鍵連接不可以用于高速轉動零件的連接（）BBDCBDCA××√松、緊鍵是平鍵的連接類型，較松鍵連接主要用在導向平鍵上，較緊鍵連接是傳遞重載荷、沖擊性載荷及雙向傳遞扭矩場合。§6-2花鍵連接4、類型：矩形花鍵、漸開線花鍵、三角形花鍵。2、優點：受力均勻對軸的削弱程度小承載能力高定心好導向性好。3、缺點：根部有應力集中需專門加工設備成本高1、結構特點：由內外花鍵共同組成齒側為工作面制造容易最常用用于高強度聯接用于薄壁零件聯接一、花鍵連接的類型、特點和應用二、花鍵連接強度計算DdhdmCCF1、步驟根據連接的結構特點、使用要求和工作條件選定花鍵類型和尺寸進行必要的強度校核計算2、主要失效形式工作面被壓潰（靜連接）工作面過度磨損（動連接）3、計算準則靜連接：動連接：§6-3無鍵連接一、型面連接

1、定義：是用非圓截面的柱面體或錐面體的軸與相同輪廓的轂孔配合以傳遞運動和轉矩的可拆聯接，它是無鍵聯接的一種型式。

2、特點：裝拆方便，對中性好連接面上沒有應力集中源，減少了應力集中切削加工較復雜，不易保證配合精度，應用尚不廣泛二、漲緊連接1、定義指在轂孔與軸之間裝入脹緊聯接套，在軸向力作用下，同時脹緊軸與轂而構成的一種靜聯接。二、漲緊連接1、定義指在轂孔與軸之間裝入脹緊聯接套，在軸向力作用下，同時脹緊軸與轂而構成的一種靜聯接。兩個脹緊套Z1型脹套Z2型脹套

Z2型脹套中，與軸或轂孔貼合的套筒均有縱向間隙，以利于變形和脹緊。擰緊聯接螺釘，便可以將軸和轂脹緊。一個脹緊套4、當一個脹套不滿足要求時，可用兩個以上的脹套串聯使用，此時總的額定載荷為：二、漲緊連接2、脹套的尺寸選擇：1、定義指在轂孔與軸之間裝入脹緊聯接套，在軸向力作用下，同時脹緊軸與轂而構成的一種靜聯接。各型脹套已標準化，選用時可根據軸、轂尺寸及傳遞載荷大小，從標準中選擇合適的型號和尺寸。3、選擇時應滿足：傳遞轉矩時傳遞軸向力時傳遞聯合作用的轉矩和軸向力時§6-4銷連接一、按用途分類根據銷的用途不同，一般有：定位銷、聯接銷、安全銷。⒈定位銷固定零件之間的相對位置；不受載或受載很小，不作強度校核計算，直徑可直接按結構確定數目一般不少于2個⒉連接銷傳遞不大的載荷；