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第六章：键、花键和销联接 主要内容 键连接种类和结构 平键连接的设计 花键连接、销连接及型面连接的基本观点 要点难点 键连接的种类和结构 平键连接的采纳和强度校核 §6–1键联接 【功能】 主要用于实现轴和轴上零件之间的周向固定，并且传达转矩。 此中有些种类的键还能够实现轴上零件的轴向固定或轴向搬动。 【设计内容】 键是标准件。我们的任务是：选择键的种类、尺寸；键槽的 １ 公差和表面粗糙度；必需时校核键联接的强度。 一.键联接的种类及特色 1．平键联接 【工作原理】键的双侧面是工作面，工作时，靠键和键槽侧面的挤压来传达转矩。键的上表面和轮毂的键槽底面间则留有缝隙。 长处：结构简单、装拆方便、对中性较好，在冲击、变载下不易松脱，使用广泛。常用于精度和转速较高或承受冲击、变载的场合。 缺点：不能够承受轴向力，对轴上零件不能够起到轴向固定的作用。 平键分为：一般平键，薄型平键—静联接；导向平键，滑键—动联接 1）一般平键 型（圆头）—指状铣刀加工键槽，轴向固定较好；键的圆头部分不能够充分利用，键槽端部应力集中较大。 型（平头）—圆盘铣刀加工键槽。战胜了上述缺点，但键在键槽中的轴向固定不好。 型（单圆头）—用于轴端和轴上零件的联接。 2）薄型平键 键较薄，厚度约为一般平键的60%70%，也分为圆头、平头和单圆头。 ２ 【特色】传达的转矩较小 【使用】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，用螺钉固定在轴上的键槽中，轴上零件可沿导向键作轴向搬动。为了便于装拆，在键上设有起键螺纹孔。 4）滑键 当所需导向键太长时，因为制造困难，宜采纳滑键。滑键固定在轮毂上，轮毂带动滑键在轴槽中搬动。 2．半圆键联接 【工作原理】和平键相同，相同是工作面受挤压。 【特色】键能够在键槽中摇动，以适应键槽的斜度；工艺性 好，装置方便。对轴的强度削弱较大。 【使用】适用于轻型机械；特别是锥形轴端联接。 3．楔键联接 【工作原理】键的上下边是工作面。键和键槽均拥有1：100的斜度。装置后，键就楔紧在轴和轮毂的键槽中。靠键的楔紧作用来传达转矩。 【特色】可承受单向的轴向载荷；联接靠谱。当有较大的冲击、振 动转矩时，还能保证联接的靠谱性。缺点：独爱、偏斜 【使用】要求毂类零件安心度不高、低转速的场合一般楔键—圆头、平头和单圆头 钩头楔键—钩头用于拆卸，安装在轴端时，应加防备罩 ３ 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互相平行的上下两窄面。装置时，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和轮毂间的摩擦力来传达转矩。 【特色】 能传达很大的转矩。因为工作面上的压力是沿轴的切线方向作用。 一个切向键只好传达单向转矩，两个切向键才能传达双向转 矩。两个切向键的夹角为120°130°。原由是：为了不致严重削弱轴 的强度。 【使用】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 键的选择 种类：依据键联接的结构特色、使用要乞降工作条件。 尺寸：截面尺寸bh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亦应吻合标准规定的长度系列。 一般轮毂的长度可取为L′(1.52)d 键联接的强度计算 平键联接的强度计算 主要无效形式是：工作面被压溃；除非严重过载，一般键不 ４ 会被剪断。 挤压强度条件： p= F 2T 4T p （6–1） S h l dhl d 2 导向平键和滑键联接的强度计算 主要无效形式是：工作面过渡磨损 强度条件： p=F 2T 4T p （6–2） S h l dhl d 2 （限制压强，防备过分磨损） 式中： T—转矩，Nmm 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。 —许用挤压应力，Mpa；键、轴、轮毂三者中的最弱者。 ——许用压强，Mpa；键、轴、轮毂三者中的最弱者。【重申】 1）若是一个键不能够知足强度条件，可采纳双键。两平键相隔 180°部署。两楔键相隔90°120°。强度计算时按1.5 个键计算。（考虑到载荷散布的不平均性） 2）键的长度2.25d时，按2.25d计；一般键长(1.61.8)d 3）固然两个式子的形式完整相同，但是表示的物理意义不 ５ 同。键的资料为强度极限不低于600Mpa的钢，45钢。 4）半圆键的强度计算和平键相同。 §6–2花键联接 一．花键联接的种类、特色和使用 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。靠工作面的互相挤压，传达转矩。 【长处】齿数很多并且受力平均，故承载能力高；槽浅，齿根应力集中较小，轴和毂的强度