平键联接.ppt

第六章 键、花键、无键联接和销联接 键联接 花键联接 无键联接 销联接 §6-1 键联接 一 、键联接的类型及结构型式 定义：用键作为联接件，把轴和轴上零件的轮毂联接起来的轴毂联接。 作用：传递转矩，实现轴上零件的周向固定，有时可实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。 类型：平键联接，半圆键联接，楔键联接和切向键联接 1．平键联接：分为普通平键联接、薄型平键、导向平键和滑键 ①普通平键联接 特点：1）工作原理：以键两侧作工作面，依靠工作面上的挤压传递转矩； 2）键的顶部与槽的底部有间隙，因此对中性较好； 3）结构简单，装拆方便； 4）轴上零件不能沿轴线滑移，因此为静联接。 类型 圆头键（A型）：轴上键槽端部的应力集中大，键固定较好，能传递较大力； 平头键（B型）：应力集中小，键在键槽中固定较差，常用在轴的中部或端部，对于尺寸大的键，宜用紧定螺钉固定在轴上； 单圆头键（C型）：常用在端部。 ②薄型平键 ③导向平键 特点：具有普通平键特点外， 1）轴上零件可作轴向移动(如变速箱中的滑移齿轮)，键起导向作用，动联接； 2）键较普通平键长，键必须用螺钉固定在键槽中； 3）有A、B两种型式。 ④滑键：当零件滑移的距离较大时，宜采用滑键 特点：具有导向平键特点，键槽较长，为键长度的2～3倍。 2．半圆键联接 特点：1）工作面为键的侧面，依靠键与键槽侧面的挤压传递转矩； 2）自动调整； 3）键槽对轴的削弱较大。 用途：1）主要用于锥形轴端联接； 2）轻载联接。 3．楔键联接 特点：1）键顶部和底部作工作面，依靠楔紧产生的摩擦力传递转矩； 2）安装后，孔的中心与轴的中心有偏心，对中性不好。 用途：用在轻载、对中性要求不高的联接。 类型：普通楔键（圆头、平头和单圆头）、钩头楔键。 二 、键联接的设计 键为标准件，其设计为选择性设计，包括类型选择和尺寸选择。 1．键联接的类型选择 根据联接的工作和使用要求，结合各类键联接的特点选择键的类型（传递转矩要求、对中性要求、轴上零件是否要求滑移、轴上零件位置要求，是否要求承受轴向力），一般优先选用A型键，再考虑C型键。 2．键尺寸的选择 包括截面尺寸（键的宽度b、高度h）和长度L。 根据轴的直径，从标准中选择确定b和h；根据轴上零件的轮毂宽度L′来初定键的长度，再标准化。 3．平键联接的强度校核 1）受力情况 挤压力：F·d/2=T 2）失效形式及计算准则 普通平键联接（静联接）：工作面压溃，按挤压强度准则计算，即σP≤[σP]； 导向平键和滑键联接（动联接）：键工作面的过度磨损，按耐磨性准则计算，即p≤[p] 3）建立计算公式（假定载荷在键的工作面上均匀分布） 对静联接 对动联接 式中 T为传递的转矩；k为键与轮毂键槽的接触高度，k=0.5h，h为键的高度；l为键的工作长度，圆头平键（A型）：l=L-b，平头平键（B型）l=L，半圆头平键（C型）l=L-b/2；[σ]p、[p]为许用挤压应力和许用比压，应按键、轴、轮毂三者中性能最弱的材料选择。 说明：若进行强度校核后，发现强度不够，可采取如下措施 : ①增加键的长度，但L不能超过（1.6～1.8)d。因为传递转矩时键上载荷沿其长度分布不均。 ②增加键的个数，但是考虑到载荷分布的不均匀性，两键联接的强度只按1.5个键计算，即 §6-2 花键联接 花键联接是平键联接在数目上的发展，由外花键和内花键组成的联接，适用于动、静联接。 一 、特点、应用及分类 1．特点：①齿多，且每个齿受力均匀，承载能力强； ②键槽浅，齿根处应力集中小，对轴、毂的强度削弱小； ③导向性好，可适应轴上零件的滑移； ④对中性好； ⑤加工复杂，成本较高。 2．应用：传递载荷大，对中性要求较高的动、静联接。 3．分类：按齿形分 (1) 矩形花键联接 轻系列：用于静联接或轻载联接 中系列：用于中等载荷的联接。 定心方式：小径定心（外花键和内花键的小径为配合面，大径处有间隙），定心精度高，稳定性好。 (2) 渐开线花键联接 特点：齿廓为渐开线，加工方便，齿的根部强度高，应力集中小，承载能力高，对中性好，适用重载或轴径较大的联接。 定心方式：齿形定心，内、外花键的齿顶和齿根处有间隙。 渐开线花键分度圆压力角有30o（应用较广）和45o（齿钝而短，适用于载荷较小和直径较小的静联接。 二、花键联接的设计 选择性设计，包括类型选择