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1、3.2 典型零件的装配 第二节 键连接的装配 键是用来连接轴和旋转套件(如齿轮、带轮 、联轴器等)的一种机械零件，主要用于在圆 周方向固定以传递扭矩。它具有结构简工作可 靠，装拆方便等优点，因此得到广泛应用。 根据结构和用途的不同，键连接可分为松键 连接、紧键连接和花键连接三大类。下面从装 配的角度逐一介绍松键连接、紧键连接和花键 连接的装配。 一、松键连接的装配 松键连接所采用的键有普通平键、导向 平键、滑键和半圆键等。 它们的特点是靠键的侧面来传递扭矩， 只能对轴上零件作周向固定，不能承受轴 向力。如需轴向固定，要靠附加紧定螺钉 或定位环等定位零件来实现。松键连接的 对中性好，能保证轴与轴
2、上零件有较高的 同轴度，在高速及精密的连接中应用多。 1松键连接的装配技术要求 (1)保证键与键槽的配合要求 由于键是由精拔型钢制造的标准件，因而 键与键槽的配合性质是靠改变轴槽、轮毂 槽的极限尺寸来得到的。键与轴槽和轮毂 槽的配合性质一般取决于机构的工作要求 。 普通平键 键在轴上和轮毂上不能轴向移动， 一般用于固定连接处。这种连接应用广泛，适用 于高精度、传递重载荷、冲击和双向扭矩的场合 导向平键连接 键与轴槽的配合为间隙配合， 用螺钉将键固定在轴槽上，轴上零件能作轴向移 动，一般用于轴上零件轴向移动量较小的场合， 如变速箱中的滑移齿轮。 滑键连接 键固定在轮毂槽中，配合较 紧，键与轴槽为
3、精确间隙配合，键可随 轮毂在轴槽中自由移动。用于轴向移动 量较大的场合。 半圆键连接 图示为半圆键连接。键 可在轴槽中绕槽底圆弧曲率中心摆动，用 以少量调整位置。但键槽较深，轴的强度 降低。一般用于轻载，适用于轴的锥形端 部。 (2)键与键槽应具有较细的表面粗糙度。 (3)键装入轴槽应与槽底贴紧，键长方向与 轴槽长应有0.1mm的间隙。键的顶面与轮 毂槽之间有O.30.5mm的间隙。 2松键连接的装配要点 单件小批量松键连接装配时，常用手工锉配，其 要点如下。 清理键及键槽上的毛刺，以防配合后产生过大 的过盈量，从而破坏配合的正确性。 对于重要的键连接，装配前应检查键的直线度 ，键槽对轴线的对
4、称度和平行度等。 对普通平键和导向平键，可用键的头部与轴槽 锉配，使键较紧地嵌在轴槽中。 锉配键长，在键长方向，键与轴槽应 有0.1mm左右的间隙。 在配合面上加机油，用铜棒将键压装 在轴槽中，注意使键与槽底贴紧。 试配并安装旋转套件时，键与键槽的 非配合面应留有间隙，装配后的套件在轴 上不允许有周向摆动，否则机器工作时， 容易引起冲击和振动。 二、紧键连接的装配 紧键连接又叫楔键连接。 楔键的上表面和与它相接触的轮毂槽底面，均 有1：100的斜度，键侧与键槽有一定的间隙。 装配时，将键打入而构成紧键连接，紧键连接 能传递扭矩，还能轴向固定零件和传递单方向 轴向力。紧键连接的对中性较差，多用于
5、对中 性要求不高和转速较低的场合。有钩头的楔键 称为钩头楔键，如图434所示，常用于不能从 另一端将键打出的场合。 1紧键连接的装配技术要求 紧键的斜度一定要与轮毂槽的斜度一 致，否则套件会发生歪斜，同时降低连接 强度。 紧键与槽的两侧应留有一定的间隙。 对于钩头楔键，不能使钩头紧贴套件 的端面，必须留有一定的距离，以便拆卸. 2紧键连接的装配要点 装配紧键时，要用涂色法检查楔键上下 表面与轴槽和轮毂槽的接触情况，接触率 应大于65。若发现接触不良，可用锉刀 、刮刀修整键槽。合格后，轻轻敲入键槽 ，直至套件的周向、轴向都紧固可靠为止 。 三、花键连接的装配 花键连接是由轴和毂孔上的多个键齿组成
6、 的。花键连接的工作特点是多齿工作，轴 的强度高，传递扭矩大，对中性及导向性 好。但制造成本高，适用于载荷大和同轴 度要求较高的连接中，在机床和汽车中应 用较多。 花键连接的装配要点 (1)静连接花键装配 由于套件在花键轴上固定， 故应保证配合后有少许的过盈量，装配时可用铜 锤轻轻打入，但不得过紧，否则会拉伤配合表面 。如果过盈较大，则应将套件加热至80120 后再进行装配。 (2)动连接花键装配 动连接花键装配应保证精确 的间隙配合。总装前应先进行试装，在周向能调 换键齿的配合位置，套件花键轴上各位置可以轴 向自由滑动，没有阻滞现象，但也不能过松。用 手摆动套件时，不应感觉有明显的周向间隙。
7、 (3)花键的修整拉削后热处理的内花键， 为消除热处理产生的微量缩小变形，可用 花键推刀修整，也可以用涂色法修整，以 达到技术要求。 (4)花键副的检验 花键连接装配后，应检 查花键轴与套件的同轴度和垂直度误差。 3.2.3 销连接的装配工艺 销连接在机械中主要用来固定两个(或两 个以上)零件之间的相对位置，也用于连接 零件并可传递不大的载荷，有时还可以作 为安全装置中的过载剪断元件。 销是一种标准件，形状和尺寸都已标准化 、系列化，大多数销用35钢、45钢制造。 销的种类较多，应用广泛，其中最多的是 圆柱销和圆锥销。 一、圆柱销的装配 圆柱销一般依靠少量过盈固定在孔中，用以 固定零件、传递动
8、力或作定位元件。 用圆柱销定位时，为了保证连接质量，被连接 件的两孔应同时钻铰。对销孔尺寸、形状、表面 粗糙度要求较高，孔壁的表面粗糙度值应Ra1.6。 圆柱销装配时，应在销子表面涂上油用铜棒轻 轻打入销孔。 由于圆柱销孔经过铰削加工，多次装拆会降低 定位的精度和连接的紧固，故圆柱销不宜多次装 拆，否则会降低定位精度和连接的紧固。 二、圆锥销的装配 圆锥销具有1：50的锥度，它以小头直径长度代表 其规格，钻孔时以小头直径选用钻头。圆锥销定位 准确，装拆方便，在横向力作用下可保证自锁，一 般多用作定位，常用于要求经常装拆的场合。 圆锥销装配时，被连接件的两孔应同时钻铰，用 1：50的锥度铰刀铰孔
9、,用试装法控制孔径。以圆锥 销自由地插入全长的8085为宜(图437)， 然后用手锤敲入销子的大头可稍微露出，或与被连 接件表面平齐。 拆卸圆锥销时，可从小头向外敲出。有螺纹的圆锥 销可用螺母旋出图438(a)；拆卸带内螺纹的圆锥 销时，可用拔销器拔出图438(b)。 3.2.4 过盈连接的装配 过盈连接是通过包容件(孔)和被包容件(轴)配合 后的过盈值达到紧固连接的。 装配后，轴的直径被压缩，孔的直 径被扩大，由于材料发生弹性变形 ，在包容件和被包容件配合表面产 生压力(图439)。依靠此压力产 生摩擦力来传递扭矩和轴向力。 过盈连接结构简单，同轴精度高，承载能力强 ，能承受变载和冲击力，同
10、时可避免键连接中切 削键槽而削弱零件强度的不足。 但过盈连接配合表面的加工精度要求较高，装配和 拆卸较困难。 一、过盈连接的装配技术要求 1有适当的过盈量 配合的过盈量是按连接要求的紧固程度确定的，过 盈量太小不能满足传递扭矩的要求，过盈量过大则 造成装配困难。一般选择的最小过盈量 ymin 应等于或稍大于连接所需的最小过盈量。 2有较高的配合表面精度 配合表面应具有较高的位置精度和较小的表面粗糙 度值。装配时保证配合表面的清洁，装配中注意保 持轴孔的同轴度，以保证装配后有较高的对中性。 3有适当的倒角 如图441所示，为了便于装配，孔端和 轴的倒角应为510，图中a和A的取 值由直径大小决定
11、，一般a=0.53mm， A=135mm 二、过盈连接的装配方法 1圆柱面过盈连接的装配 圆柱面过盈连接是依靠轴、孔尺寸差获 得过盈量的，根据过盈量大小的不同可采 用压装法、热装法和冷装法装配。选用热 装法和冷装法比压装法能多承受3倍的扭矩 和轴向力，并且不需要增加紧固件。 (1)压装法 当过盈量及配合尺寸较小时，一般采用在常温 下压入装配。常用压装方法和设备如图所示。图442(a) 所示为用手锤加垫块敲击压入的压装法，其方法简便，但 导向性不好，常出现歪斜。此法适用于配合要求低或配合 长度较短的过渡配合连接，常用于单件生产。 图示分别为螺旋压力机、专用螺旋的C形夹头和 齿条压力机。用专用设备
12、进行压装时，其导向性比 敲击压装好，生产效率高。一般适用于压装较紧的 过渡配合和轻型过盈配合，如小型轮圈、轮毂、齿 轮、套筒和一般要求的滚动轴承等，常用于小批量 生产。 图442(e)所示为气动杠杆压力机，压力范围为1 10 N，配以适当的夹具可提高导向性。此法适 用于装配过盈配合的连接件，如车轮、飞轮、齿圈 、轮毂、连杆衬套、滚动轴承等，常用于成批生产 中。 (2)热装法 热装法又称红套，是利用金属材料热胀 冷缩的物理特性进行装配的。其方法是将孔加热使之 胀大，然后将轴装入胀大的孔中，待孔冷却收缩后， 轴孔就形成过盈连接。这样形成的配合件能传递轴向 力、扭矩或同时传递轴向力与扭矩。 热装的加
13、热方法由过盈量及套件尺寸的大小决定。 过盈量较小的连接件可放在沸水槽(80100)、蒸 汽加热槽(120)和热油槽(90-320)中加热；过盈量 较大的中、小型连接件可放在电阻炉或红外线辐射加 热箱中加热；过盈量大的中型和大型连接件可用感应 加热器加热。 (3)冷装法 冷装法是将轴进行低温冷却， 使之缩小，然后与常温下的孔进行装配的方法 。 对于过盈量小的小型连接件和薄壁衬套等装 配，可采用干冰将轴件冷却至一78，操作比 较简单。对于过盈量较大的连接件，如发动机 连杆衬套等，可采用液氮将轴件冷至一195 ，其冷缩时间短，生产效率比较高。 冷装法与热装法相比，收缩变形量较小， 故多用于过渡配合，
14、有时也用于过盈配合。 2圆锥面过盈连接装配 圆锥面过盈连接是利用轴和孔产生相对 轴向位移互相压紧而获得过盈连接的。它 的特点是压合距离短，装拆时配合表面不 易擦伤，装拆比较方便，但其配合表面的 加工较困难，多用于经常装拆的场合。 螺母压紧形成圆锥面过盈连接 这种连接多用于轴端部位，拧紧螺母可 使配合面压紧形成过盈连接。配合面的锥 度小时，所需轴向力小，但不易拆卸；锥 度大时，拆卸方便，但拉紧轴向力增大。 采用这种连接方法多应用于传递中、小转 矩和经常拆卸的场合。 三、过盈连接的装配要点 1注意清洁 装配前，要十分注意配合件的清洁。若对配 合件进行加热或冷却处理，装配时必须将配合 面擦拭干净。
15、2注意润滑 采用压装时，配合表面必须用油润滑，以免 压入时擦伤表面，并且压入速度不宜太快，一 般为24mms，压入过程应连续，压入行 程应控制精确。 3注意过盈量和形状误差 对于细长的薄壁件，要特别注意检查其过 盈量和形状误差。装配时最好垂直压入，以 防变形。 4工艺要点 液压装拆过盈连接的工艺要点如下。 装配前应清洗配合表面，并涂上经过过滤的轻 质润滑油。 开始压入时速度应很小，压到规定值时应稍停 压入，待包容件逐渐扩大后，继续压入到规定行程 。 严格控制压入行程，公差一般为020mm。 相配合的接触表面积应大于80%，并且要均匀 。 压配到位后，应先消除径向油压，再消除轴向 油压，以避免包容件弹出而造成事故。拆卸时同样 应防止此类事故。
