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第六章：键、花键和销联接 主要内容 键连接类型与结构 平键连接的设计 花键连接、销连接及型面连接的基本概念重点难点 键连接的类型与结构 平键连接的选用和强度校核 § 6 – 1 键联接键联接在冲击、变载下不易松脱，常用于精度和转速较高或承受冲击、变载的场合缺点不能承受轴向力，对轴上零件不能起到轴向固定的作用—静联接；导向平键，滑键—动联接 1）普通平键 A型（圆头）—指状铣刀加工键槽，轴向固定较好；键的圆头部分不能充分利用，键槽端部应力集中较大。 B型（平头）—圆盘铣刀加工键槽。克服了上述缺点，但键在键槽中的轴向固定不好。 C型（单圆头）—用于轴端与轴上零件的联接。 2）薄型平键 键较薄，厚度约为普通平键的60% ( 70% ，也分为圆头、平头和单圆头。 【特点】传递的转矩较小 【应用】常用于薄壁结构、空心轴及径向尺寸受限制的场合。 3）导向平键导向平键较长，上的键轴上零件可沿导向键作轴向移动为了便于装拆，在键上起键螺纹孔—圆头、平头和单圆头 钩头楔键—钩头用于拆卸，安装在轴端时，应加防护罩 4．切向键联接 【工作原理】是由一对楔键组成的。工作面是两个楔键沿斜面拚和后的相互平行的上下两窄面。装配时，将两个楔键分别从轮毂的两端打入。工作时，靠工作面上的挤压力和轴与轮毂间的摩擦力来传递转矩。 【特点】 能传递很大的转矩。由于工作面上的压力是沿轴的切线方向作用。 一个切向键只能传递单向转矩，两个切向键才能传递双向转矩。两个切向键的夹角为120°( 130°。原因是：为了不致严重削弱轴的强度。 【应用】常用于重型机械中，轴的直径(100mm。 大型带轮，大型飞轮，大型齿轮及大型绞车的卷筒等。 二. 键的选择和平键联接的强度计算 1. 键的选择 类型：根据键联接的结构特点、使用要求和工作条件。 尺寸：截面尺寸b(h按轴的直径d由标准中选定；长度L按轮毂的长度选定—键长等于或略短于轮毂的长度。L亦应符合标准规定的长度系列。 一般轮毂的长度可取为L′( (1.5 ( 2) d 2. 键联接的强度计算 平键联接的强度计算 主要失效形式是：工作面被压溃；除非严重过载，一般键不会被剪断。 挤压强度条件： (p=(((p( （6–1） 导向平键和滑键联接的强度计算 主要失效形式是：工作面过渡磨损 强度条件： p=(((p( （6–2） （限制压强，防止过度磨损） 式中： T—转矩，N(mm d—轴的直径，mm h—键的高度，mm l—键的工作长度，mm。圆头l = L – b；方头l = L；L键的公称长度，mm；b键的宽度，mm。 ((p(—许用挤压应力，Mpa；键、轴、轮毂三者中的最弱者。 (p(——许用压强，Mpa；键、轴、轮毂三者中的最弱者。 【强调】 如果一个键不能满足强度条件，可采用双键。两平键相隔180°布置。两楔键相隔90°( 120°。强度计算时按1.5个键计算。（考虑到载荷分布的不均匀性） 键的长度(2.25d时，按2.25d计；一般键长((1.6(1.8)d 虽然两个式子的形式完全一样，但是表示的物理意义不同。键的材料为强度极限不低于600 Mpa的钢，45钢。 半圆键的强度计算和平键相同。 § 6 – 2 花 键 联 接 一．花键联接的类型、特点和应用 花键联接是由外花键和内花键组成。 花键的工作面是齿侧面。靠工作面的相互挤压，传递转矩。 【优点】齿数较多而且受力均匀，故承载能力高；槽浅，齿根应力集中较小，轴与毂的强度削弱较小；对中性好；导向性较好；可用磨削的方法提高加工精度和联接质量。 【缺点】加工时，需专用设备；成本较高；齿根仍有应力集中。 【应用】定心精度要求较高，载荷大或经常滑移的联接。 花键按齿形不同分为：矩形花键，渐开线花键。均以标准化。 1．矩形花键 按齿高不同分： 轻系列：承载能力较小，多用于轻载荷的静联接。 中系列：多用于中载荷的静联接或零件仅在空载荷下移动的动联接。 定心方式：小径定心。即外花键和内花键的小径为配合面。 【特点】定心精度高，能用磨削的方法消除热处理引起的变形。应用广泛。 2．渐开线花键： 渐开线花键的齿廓是渐开线。分度圆压力角有30°和45°两种。齿顶高分别为0.5m，0.4m，m为模数。 【特点】齿根较厚，齿根圆角较大，应力集中较小，故联结强度较高，寿命长；可以利用加工齿轮的各种加工方法加工渐开线花键，故工艺性较好，加工精度高。因此，应用日渐广泛。 定心方式：齿形定心。具有自动定心的作用。 二、花键联接强度计算 主要失效形式：工作面被压溃—静联接 工作面过渡磨损—动联接 花键联接的强度计算与键联接相似，通常只进行挤压强度和耐磨性计算。（课上不讲） § 6 – 4 销联接 销联接也常用于轴毂联接。 定位销——用来确定零件间的相对位置 安全销——用作安全保护作用 联接