第6章键与花键联接.doc

第六章 键、花键和销联接 内容提要：本章讲述实现轴与轮毂之间的周向固定并传递转矩方法，键、花键平键联接选择方法强度校核计算§6-1 键联接 （一）键的功能、分类、结构、应用: 键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动导向。 键的联接按键的结构形式可分为：平键联接（图6-1）、半圆键联接（图6-3）、楔键联接（图6-4）、切向键联接（图6-5）。 图6-1 图6-3 图6-4 图6-5 1、平键联接 平键的左右两侧面是工作面，工作时靠工作面的挤压来传递转矩，键的上表面和轮毂的键槽地面有间隙。特点是定心好、装拆方便。 根据用途不同，平键分普通平键和导向平键，普通平键用于静联接，导向平键用于动联接。普通平键应用最广。 （1）普通平键：按构造分为A、B、C三种（图6-1b，c，d）。 图6-1b 图6-1c 图6-1d A型：圆头键，用指状铣刀加工。轴上键槽端面应力集中大。平键的两圆头与键槽并不接触，不受力。 B型：平头键，盘状铣刀加工，键槽两端应力集中小，但键槽长度要大于键的长度，大多少取决盘状铣刀的直径。 C型：单圆头键，指状铣刀加工，用于轴端。 （2）导向平键：当轴上零件相对于轴有滑移时，如汽车变速箱中的滑移齿轮，要用导向平键或滑键完成。导向平键是一种较长的平键，要用螺钉固定在轴上的键槽中（图6-2a）。 2、半圆键 半圆键用于锥形轴端，键可转动调整，与键槽底部相适应。半圆键缺点是对轴削弱较大，可用于轻载静联接中。 3、楔键联接 楔键的上表面与相配合的轮毂底面均有1:100的斜度，装配后，楔键即楔紧在轴和轮毂的键槽里。工作时，靠上下表面被楔紧后产生的摩擦力来传递扭矩，并可以承受单向的轴向载荷。特点是楔紧后，轴与轮毂的配合产生偏心和偏斜。用于定心精度要求不高，低转速的场合。 楔键分普通楔键（有圆头、平头和单圆头三种形式）和勾头楔键（勾头供拆卸用，安装在轴端时，要加防护罩）。 4）切向键 由个斜度为1:100的楔键组成，从轮毂两端分别打入，有轴向定位作用。当要双向传递载荷时，两个切向键相隔120度布置。以避免轴上零件偏心太大。 切向键对轴的削弱较大，常用于直径大于100mm的轴上。 （二）键联接的选择和强度计算 1）键的选择 键联接的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。 键的类型：根据键联接的结构特点、使用要求和工作条件来选择； 键的尺寸：截面尺寸（键宽b×键高h）与长度L。键的截面尺寸b×h按轴的直径d由标准中选定。键的长度L一般可按轮毂的长度而定，即键长等于或略小于轮毂的长度；而导向平键的长度则按零件所需滑动的距离而定。 普通平键和普通楔键的主要尺寸见表6-1，所选定的键长应符合标准规定的长度系列。 表6-1 轴径d 6~8 8~10 10~12 12~17 17~22 22~30 30~38 38~44 b×h 2×2 3×3 4×4 5×5 6×6 8×7 10×8 12×8 轴直径d 44~50 50~58 58~65 65~75 75~85 85~95 95~100 100~130 键b×h 14×9 16×10 18×11 20×12 22×14 25×14 28×16 32×18 键长度系列L 6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,180,200,220,250,... （2）导向平键和滑键属于动联接，其失效形式是磨损，故进行压强校核： 式中：T－传递的转矩，Nm； l－键的工作长度，mm； b、h－键的宽度和高度，mm； d－轴的直径， mm； [σp]－键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，Mpa（表6-2）； [p]－键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用压力， MPa（表6-2）； 如果键的强度不足，轮毂又允许加大键长，则先加长键。但键的长度又不宜过长，过长导致受载不均匀，一般取为(1.6~1.8)d。 如果键的强度不足，轮毂不允许加大键长，可用双键，相隔180°布置，考虑两个键不能均担载荷，只能按1.5个键来计算。 §6-2花键联接 （一）花键联接、特点、适用场合、类型 花键联接：由内花键和外花键组成（图6-10）。在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。显然，花键联接是平键联接在数目上的发展。 内花键 外花键 特点：由于结构形式和制造工艺的不同，与平键联接比较，花键联接在强度、工艺和使用方面有下列特点：