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1、6-1 键联接,6-3销联接,6-2 花键联接,6-4成形联接,第六章 键、花键、销和成形联接,教学时数：4学时 教学目的与要求：使学生了解轴毂联接的常用方法及其特点，熟练掌握普通平键及花键联接的选择及设计计算。 教学内容：键的类型、选用与校核；花键的类型、选用与校核；无键联接的类型；销的类型与应用。 教学重点：各种键的结构及应用特点，导向平键和滑键的比较，键的校核计算。 教学难点：楔键校核式的推导。,键和花键联接是最常用的轴毂联接方式，属于可拆联接。主要用于轴和轮毂之间的周向固定，并传递转矩。,销联接也常用于轴毂联接，此外，还常用来确定零件之间的相对位置（定位销），或用作安全保护装置（安全销
2、）。,第一节 键 联 接,一、键联接的类型、结构及特点,平键的两侧面是工作面，上表面与轮毂上的键槽底面之间留有间隙。靠键与键槽侧面的相互挤压来传递转矩。,1平键联接,特点：结构简单，装拆方便，对中性好。,键都是标准件，其尺寸和键槽尺寸都有国家标准。,键联接2,详细说明,平键,普通平键：,导向平键,滑键,分为A型、B型、C型。,用于静联接，应用极为广泛。,用于动联接。,导向平键固定在轴上的键槽中，用于移动量不大的场合。,滑键固定在轮毂上，与轮毂一起在轴上的键槽中移动，用于移动量较大的场合。,薄型平键：,分为圆头、平头和单圆头。6070h，传递的转距低，用于薄壁结构，空心轴及一些径向尺寸受限的场合
3、。,特点：安装方便。但对轴的削弱较大。 常用于锥形轴端与轮毂的联接。,2半圆键联接,键呈半圆形，其侧面为工作面，键能在轴上的键槽中摆动，以适应轮毂上键槽的斜度。,详细说明,楔键的上、下面为工作面，键的上表面及轮毂键槽底面均有1:100 的斜度。工作时，键的上下面分别与轮毂和轴的键槽底面相互压紧。,3楔键联接,详细说明,特点：结构简单，装拆方便，能承受单向的轴向力。但对中性很差。,用于低速、轻载和对中性要求不高的场合。,分为A、B、C 三型。,便于拆卸。,4切向键,由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成120130角的两个键。,详细说明,特点
4、：承载能力很大，但对中性差。,常用于对中精度要求不高的重型机械中。,二、键的选择和强度校核,1键的尺寸选择,详细说明,键长 L：应略短于轮毂的宽度，并符合标准中规定的尺寸系列。,导向平键的长度根据轮毂宽度及滑动距离确定。,2平键联接的强度校核,普通平键联接（静联接）,导向平键联接和滑键联接（动联接）,一般只校核挤压强度。,通常只进行耐磨性计算。,静联接的挤压强度条件为:,动联接的耐磨性计算条件为：,式中： ；,l：为键的接触长度。,其主要失效形式：工作面的压溃。,其主要失效形式：工作面的过度磨损。,键联接6,例题,sp、p：为许用应力和许用压强。,（p104 见表62）,注：当强度不足时，可适
5、当增加键长或采用两个键按180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.半圆键联接强度计算,因其只用于静联接，故主要失效形式是工作面被压溃。通常按工作面的挤压应力进行强度校核计算，注意： 1)半圆键的接触高度 k 应根据键的尺寸从标准中查取； 2)半圆键的工作长度 l 近似地取其等于键的公称长度L。,4.楔键联接简化强度计算,主要失效形式:工作面被压溃，校核抗挤压强度。假设的条件： 1)当传递转矩时为了简化，把键和轴视为一体，并将下方分布在半圆柱面上的径向压力用集中力N代替。 2)由于这时轴与轮彀有相对转动的趋势，轴与彀也都产生了微小的扭转变形，压力的合力N
6、不再通过轴心。计算时假设压力沿键长均匀分布，沿键宽为三角形分布，取x=b/6,y=d/2，由键和轴一体对轴心的受力平衡条件:T=Nx+fNy+fNd/2,4.切向键联接简化强度计算,主要失效形式:工作面被压溃。假定： 1)键和轴视为一体，压力在键的工作面上均匀分布，取y=(d-t)/2,t=d/10。 2按一个切向键来计算时，由键和轴一体对轴心的力距平衡条件 : T=fNd/2+Ny,T的转矩，Nm；d：轴的直径，mm； l：键的工作长度，mm； t：键槽的深度，mm； C：键的倒角，mm； F：摩擦系数，一般取 f0.120.17 p：键、轴、轮彀三者中最弱材料的许用挤压应力,MPa。,第二
7、节 花键联接,花键联接由具有纵向键齿的外花键（花键轴）和内花键（花键孔）组成。键齿侧面是工作面。可用于静联接，也可用于动联接。,特点：承载能力高，对中性和导向性好，对轴的削弱小。,一般用于定心精度要求高、载荷较大的场合。,但结构复杂，成本较高。,一、花键联接的特点,矩形花键：键齿形状简单，加工方便，可通过磨削获得高精度。,国家标准采用小径定心（定心精度高）。,渐开线花键：强度高，承载能力大，寿命长； 工艺性好，加工精度高； 有自动定心作用。,详细说明,：齿数多，模数小。多用于轴与薄壁零件之间的联接。,有：大径、小径和齿宽三种定心方式。,分为：轻、中两个系列。,二、花键联接强度计算,其主要失效形
8、式是工作面被压溃（静联接）或工作面过度磨损（动联接）。,静联接：,动联接：,式中:,sp、p为花键联接的许用挤压应力和许用压强，见表62。,第三节 销联接,按用途不同，一般分为：定位销、联接销、安全销。,按结构形式不同分为：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。,销联接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可用于轴和轮毂或其他零件的联接。,详细说明,详细说明,销的材料为35、45钢（开口销为低碳钢）。,型面联接是用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合以传递运动和转矩的可拆联接，它是无键联接的一种型式。,在家用机械、办公机械等中，采用了大量的压铸、注塑零件。要注塑出各
9、种各样的非圆形孔是毫无困难的，故型面联接的应用获得了发展。应用较多的是带切口圆形和正六边形型面。,由于型面联接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，限制了型面联接的应用。,一、型面联接,更多介绍,第四节 成形联接,胀套的尺寸选择：,胀紧联接是在毂孔与轴之间装入胀紧联接 套（简称胀套），在轴向力作用下，同时胀紧 轴与毂而构成的一种静联接。,各型胀套已标准化，选用时可根据轴、毂 尺寸及传递载荷大小，从标准中选择合适的型 号和尺寸。,选择时应满足：,传递转矩时,传递轴向力时,传递联合作用的转矩和轴向力时,键联接4,二、胀紧联接,更多介绍,当一个胀套不满足要求时，可用两个以上的胀套串联使用，此时总的额 定载荷为：,m为额定载荷系数。,本章思考题： 1.平键联接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平键的剖面尺寸bh和键的长度L是如何确定的？ 2.圆头（A型）、平头（B型）及单圆头（C型）普通平键各有何优缺点？它们分别用在什么场合？轴上的键槽是如何加工出来的？ 3.导向平键联接和滑键联接有什么不同，各适用于何种场合？ 4.普通平键的强度条件怎样（用公式表示）？若在进行普通平键联接强度计算时，强度条件下不能满足，可采用哪些措施？,
