第4章鍵連接和其他連接作用：用來實現軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭矩，或實現零件的軸向固定或移動。一、鍵連接的類型、結構及特點類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。鍵連接松連接緊連接平鍵連接半圓鍵連接楔鍵連接切向鍵連接鍵都是標準件，其尺寸和鍵槽尺寸都有國家標準。1.平鍵連接間隙軸平鍵的兩側面是工作面。靠鍵與鍵槽側面的相互擠壓來傳遞轉矩。

特點：結構簡單，裝拆方便，對中性好。特點：結構簡單，裝拆方便，對中性好。工作面平鍵的上表面與輪轂上的鍵槽底面之間留有間隙。平鍵普通平鍵：導向平鍵滑鍵分為A型、B型、C型。用于靜連接，應用極為廣泛。用于動連接薄型平鍵：結構形式與普通平鍵基本相同。其高度約為普通平鍵高度的2/3。普通平鍵結構單圓頭(C型)圓頭(A型)方頭(B型)用指狀銑刀加工，固定良好，軸槽應力集中大。用盤銑刀加工，軸的應力集中小。用于軸端普通平鍵應用最廣。A型B型C型盤銑刀標記示例：圓頭普通平鍵（A型），b=10mm,h=8mm,l=25mm

鍵10×25GB/T1096-2003對于同一尺寸的平頭普通平鍵（B型）或單圓頭普通平鍵（C型）,標記為：鍵B10×25GB/T1096-2003

鍵C10×25GB/T1096-2003單位是mm。普通平鍵標記規范：薄型平鍵結構：單圓頭圓頭方頭薄型平鍵鍵槽較淺，對零件削弱小。傳遞的扭矩較小，主要用于薄壁結構。標記示例：圓頭普通平鍵（A型），

b=18mm,h=7mm,L=110mm

鍵18×7×110GB/T1567-1979對于同一尺寸的平頭普通平鍵（B型）或單圓頭普通平鍵（C型）,標記為：

鍵B18×7×110GB/T1567-1979

鍵C18×7×110GB/T1567-1979單位是mm導向平鍵固定在軸上的鍵槽中，用于移動量不大的場合。滑鍵固定在輪轂上，與輪轂一起在軸上的鍵槽中移動，用于移動量較大的場合。平鍵普通平鍵導向平鍵滑鍵用于動連接用于靜連接薄型平鍵起鍵螺孔導向平鍵固定螺釘鍵與軸固定在一起，零件沿著鍵在軸上移動，構成動連接。結構特點：長度較長，需用螺釘固定在軸上。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。起鍵螺孔固定螺釘滑鍵滑移距離較遠，所需導向鍵太長，采用滑鍵。零件帶動滑鍵在軸上鍵槽內移動，因而要銑出較長的鍵槽。結構特點：固定在輪轂上。加工等級的提高，導向平鍵越來越多的被花鍵取代普通平鍵和鍵槽尺寸（GB1095-79、GB1096-79）A型B型C型bhC×45?或r1LLLbhbtd-tbt1d+t1標記實例：圓頭普通平鍵(A型):

鍵16×100GB1096-79

方頭普通平鍵(B型):

鍵B16×100GB1096-79單圓頭普通平鍵(C型):

鍵C16×100GB1096-79R=b/2dbhC或rLtt1

半徑r續表鍵的尺寸鍵槽軸的直徑自6~8226~201.21〉8~10330.16~0.256~361.81.40.08~0.16〉10~12448~452.51.8〉12~175510~563.02.3〉17~22660.25~0.414~703.52.80.16~0.25〉22~308718~904.03.3〉30~3810822~1105.03.3〉38~4412828~1405.03.3〉44~501490.4~0.636~1605.53.80.25~0.4〉50~58161045~1806.54.3〉58~65181150~2007.04.4〉65~75201256~2207.54.9〉75~85221463~2509.05.40.6~0.80.4~0.62.半圓鍵連接優點：定心好，裝配方便。因半圓鍵能在軸槽中擺動以適應輪轂槽底面。缺點：對軸的削弱較大，只適用于輕載連接。特別適用于錐形軸端的連接。工作面3.楔鍵連接和切向鍵連接結構特點：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特點：只能承受單向的軸向載荷，對輪轂起到單向軸向定位的作用。FA楔鍵連接工作時依靠楔緊作用傳遞轉矩；缺點：楔緊時破壞了軸與輪轂的對中性，定心精度不高。應用：只能應用于定心精度不高，載荷平穩和低速的連接。優點：連接簡單，扭(轉)矩過載時，鍵的側面能向平鍵那樣參加工作。在傳遞較大扭矩時，仍能保證連接的可靠性。當需要兩個楔鍵時，其安裝位置最好相隔90°～120°類型：普通楔鍵、鉤頭楔鍵。鉤頭是用來拆卸用的拆卸空間關于楔鍵的安裝：對于普通楔鍵：圓頭楔鍵先放入鍵槽，然后打緊輪轂；方頭楔鍵在輪轂裝到適當位置時，再將鍵打緊；單圓頭楔鍵多用于軸端與輪轂的連接。楔鍵用于軸的中部又不能先裝鍵時，軸上鍵槽的長度至少為鍵長的兩倍；鉤頭楔鍵，拆卸方便，安裝在軸端應加安全罩，防止鉤上其他物體發生危險。dd斜度1：100120?~130?在重型機械中常采用切向鍵----一對楔鍵組成。當雙向傳遞扭矩時，需要兩對切向鍵分布成120~130?。窄面工作面工作時靠工作面上的擠壓力和軸、轂間的摩擦力來傳遞轉矩。用一個切向鍵時，只能單向傳動；裝配時將兩楔鍵分別從輪轂兩端打入，鍵的窄面是工作面，鍵沿軸的切線向方向分布。d對軸削弱大，d>100mm的軸上。如大型帶輪、飛輪上二、平鍵連接的強度校核鍵的截面尺寸b、h查表選取，長度L參照輪轂長度從標準中選取。除非嚴重過載，一般不會出現鍵連接的主要失效形式靜連接（連接中較弱零件的）工作面壓潰、剪斷動連接（連接中較弱零件的）工作面磨損bA型dLbh/2擠壓強度條件：σp=SFt(d/2)(h/2)lT=≤[σp

]MPa

dhl4T=l=L-bl=LbB型ld對于導向平鍵連接，因相對滑動表面淬火，[σp

]應提高2～3倍。鋼（鍵）

125~150100~12060~90表4-1

鍵連接的許用應力許用值輪轂材料靜載荷輕微沖擊沖擊載荷性質鑄鐵（轂）

70~8050~6030~45鋼（鍵）

504030[σp

]考慮到載荷分布的不均勻性，校核強度時按1.5個鍵計算。若強度不夠（傳遞的轉矩很大），又不能增加鍵的長度時，可用兩個普通平鍵，通常兩個鍵沿軸的周向方向相隔180°，目的是使軸與輪轂對中良好，同時有利于達到平衡。如果傳遞的轉矩再增大，就要考慮使用花鍵連接或其他連接了。4.2

花鍵連接結構特點：沿周向均布多個鍵齒和鍵槽。齒側為工作面。一、花鍵連接內花鍵外花鍵花鍵連接花鍵連接在結構上可以近似看成多個均布的平鍵連接，只不過鍵與軸轂是做成一體的。此外，與平鍵連接相比，花鍵連接的齒槽較淺，對軸和輪轂的強度削弱較小，應力集中小。花鍵連接具有對中性好和導向性好的特點。可用于靜連接或動連接。花鍵連接由內花鍵和外花鍵組成。外花鍵可以用銑床或齒輪加工機床進行加工，需要專用的加工設備、刀具和量具，所以花鍵連接成本較高。它適用于承受重載荷或變載荷及定心精度高的靜、動連接。優點：受力均勻、應力集中小、承載能力高、對軸的削弱程度小、定心好、導向性好，可以磨削。內花鍵外花鍵花鍵連接類型：矩形花鍵、漸開線花鍵等。矩形花鍵制造容易，最常用,小徑定心（內外鍵小徑配合）。內外鍵小徑

磨削，易獲得較高精度。國準GB/T1144—1987矩形花鍵規格中規定，矩形花鍵的表示方法為

N×d×D×B，代表鍵齒數×小徑×大徑×鍵齒寬。根據花鍵齒高的不同，矩形花鍵的齒形尺寸分為輕、中兩個系列。輕系列一般用于輕載或靜連接；中系列一般用于重載或動連接。花鍵通常要進行熱處理,表面硬度一般應高于40HRC。漸開線花鍵齒形定心齒根厚，齒根圓角大，連接強度高，壽命長；加工齒輪方法加工，容易獲得較高精度和互換性。用于高強度連接齒數多、模數小、齒形短，對連接件強度的削弱小，但承載能力也較低，多用于輕載和直徑小的靜連接，特別適用于軸與薄壁零件的連接。壓力角＝30°壓力角＝45°（三角形花鍵）漸開線花鍵：齒數多，模數小。多用于軸與薄壁零件之間的連接。漸開線花鍵與漸開線齒輪相比，其齒廓均為漸開線，區別是壓力角不同和齒高不同。漸開線花鍵的齒高較短，也因齒高較短，漸開線花鍵不產生根切的齒數也較少。I35~5040~70花鍵連接的許用擠壓應力[σp

]和許用壓強[p

]連接工作方式齒面未經熱處理齒面經熱處理[σp

]或[p

]II60~100100~140III80~120120~200動連接[σp

](不在載荷下移動)靜連接[σp

]工作條件動連接[σp

](在載荷下移動)I15~2025~35II20~3030~60III25~4040~70I----3~10II----3~15III----10~20注：I----很差；II----中等；III----良好。4.3銷連接按其功能可分為：定位銷、連接銷、安全銷等。

銷連接主要用于確定零件之間的相互位置，并可傳遞不大的載荷。也可用于軸和輪轂或其他零件的連接。按結構形式分為：圓柱銷、圓錐銷、槽銷、

開口銷和銷軸

等。銷都已標準化。定位銷主要用來固定零件之間的相對位置連接銷

可用于軸與輪轂的連接或其它零件的連接，并可傳遞不大的載荷；安全銷

則常作為安全裝置中的過載剪斷元件4.3

銷連接圓柱銷銷的結構形式有：圓柱銷-----多用于定位，靠過盈配合固定在銷孔中，配合精度較高，經多次裝拆后定位精度和可靠性會降低。4.3

銷連接銷的結構形式有：圓錐銷有1:50的錐度，可反復多次拆裝。圓錐銷安裝方便，受橫向載荷時可自鎖，定位精度比圓柱銷高，多次裝拆對定位精度的影響也較小，應用廣泛。拆裝方便用于盲孔螺母鎖緊抗沖擊內螺紋圓錐銷在端部帶有螺紋的圓錐銷，常用于盲孔或拆卸困難的場合。外螺紋圓錐銷槽銷銷上有碾壓或模鍛出的三條縱向溝槽。打入銷孔后，材料彈性使銷擠緊在孔中。不易松動，能承受振動和變載荷,不鉸孔，可多次裝拆。帶槽圓柱銷裝配前、后在很多情況下可代替鍵連接和螺栓連接。開尾圓錐銷：在圓錐銷的尾部開有一個槽，安裝時槽會產生彈性變形，常用于有沖擊、振動和高速運行的場合。開尾圓錐銷銷軸和開口銷銷軸用于兩零件的鉸接處，構成鉸鏈連接。銷軸通常用開口銷鎖定，工作可靠，拆卸方便。銷的材料為35、45鋼（開口銷為低碳鋼）。開口銷4.4無鍵連接無鍵連接通常有過盈配合連接、膨脹連接和型面連接三種。4.4.1過盈配合連接

利用兩個被連接零件間的過盈配合來實現的連接稱為過盈配合連接。1—被包容件；

2—包容件；δ—過盈量在配合處由于過盈量δ的存在而使材料產生彈性變形，從而在配合表面間產生很大的正壓力，工作時依靠正壓力產生的摩擦力來傳遞載荷。載荷可以是力、扭矩或彎矩。過盈配合連接分為圓柱面過盈配合連接，配合表面為圓柱面圓錐面過盈配合連接，配合表面為圓錐面優點:結構簡單，定心性好，承載能力高，承受變載荷和沖擊的性能好。缺點:配合面的加工精度要求較高，且裝配困難。場合：機車車輪的輪箍與輪心的連接，齒輪、蝸輪的齒圈與輪心的連接等。裝配方法：壓入法和溫差法等。4.4.1過盈配合連接

在選擇配合時，