第十一章键、花键.ppt

第十一章 轴的连接与制动 　　键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上零件，起周向固定零件的作用，在轴与轴上零件间传递运动或扭矩；而导键、滑键、花键还可作为轴上移动零件的导向装置。 第一节 键联接 一、键联接的类型和工作原理 平键的两侧面是工作面，上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙，键的上、下表面为非工作面。工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩，故定心性较好。 1．平键联接 根据用途，平键又可分为 普通平键 导向平键 滑键 按端部形状分为： A型（圆头） B型（平头） C型（单圆头） 轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工；轮毂槽用拉刀或插刀加工。 ①普通平键 用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动 用于动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接。滑键用于轴上零件轴向移动量较大的场合。 ②导键和滑键 2、半圆键 特点：键能在槽中摆动，装配方便，适用于锥形轴与轮毂的联接。缺点是对轴的强度削弱较大。只适宜轻载联接。需要用两个半圆键时，一般安置在轴的同一条母线上。 半园键的侧面为工作面，对中良好，用于静联接。 3、斜键 常用的斜键有楔键和切向键，用于静联接。 特 点 ：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较差，有偏心。不宜高速和精度要求高的联接，变载下易松动。 （1）楔键 上、下面为工作表面，侧面有间隙，靠上下面摩擦传递扭矩，并可传递小部分单向轴向力。 （2）切向键 　　由两个楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，两个键须分布成120°～130°。适用于定心精度要求不高，载荷较大，轴径大于100mm的重型机械。 二、键的选择 1．键的类型选择 2．键的尺寸选择 　　键的类型可根据联接的结构特点、使用要求和工作条件选定。 平键的尺寸主要是键的截面尺寸b×h及键长L。 （1）截面尺寸b×h根据轴径d由标准中查得。 （2）键长L 的长度由轮毂的长度确定，一般应略短于轮毂长，并符合标准中规定的尺寸系列。 三、键联接的强度校核 　　 1.平键联接的强度校核 （1）平键联接的失效形式 　　①普通平键联接（静联接） 主要失效形式是工作面的压溃，有时也会出现键的剪断，但一般只作联接的挤压强度校核 　　 ②导向平键联接和滑键联接（动联接） 主要失效形式是工作面的过度磨损，通常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。 　　 （2）平键联接的强度条件 普通平键的挤压强度条件为: 导向平键和滑键联接的强度条件为： 式中 ?p–––键联接工作表面的挤压应力（MPa）； p–––键联接工作表面的压强（MPa）； T–––转矩（N·m）； d–––轴的直径（mm）； l–––键的接触长度(mm)，A型键l=L–b（L为键公称长度，b为键宽）， B型键l=L，C型键l=L–0.5b； k–––键与轮毂接触高度，k ?h/2（mm） [?p]–––许用挤压应力(MPa) ； [p]–––许用压强（MPa）。 　　当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180o布置。考虑到两个键的载荷分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。 （3）平键联接计算实例 例11–1 试选择一8级精度的直齿圆柱齿轮与轴静联接所用的键。已知轴与轮毂材料均为钢，装齿轮处的轴径d为60mm，转矩T为92×104N·mm，载荷有轻微冲击。 解： 8级精度齿轮有一定对中要求，故选用普通平键（A型）。从标准中查得，当d=60mm时，键宽b=18mm，键高h=11mm，轮毂长取（1.5～2）d=(1.5~2)×60=90～120mm，若取轮毂长为100mm，则键长L=90mm，键的接触长度 l=L–b=(90–18)mm=72mm 键与轮毂接触高度 k ?h/2=5.5mm 由式得 Mpa 查表得[?p]=100MPa。 因 ，故所选键满足要求。 2.半园键联接的强度校核 （1）半园键联接的失效形式 　失效形式可能是被键被剪断与工作面被压溃。 （2）半园键联接的强度条件 剪切强度条件 ： 挤压强度条件: 一、花键联接的特点与类型选择 花键联接是将具