第四章 键连接及其他连接

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1、第四章键连接及其他连接键连接及花键连接的类型、结构、特点及应用。重点内容：键连接的类型和尺寸的选择方法，键连接强度校核。其他连接类型、特点及应用。§4.4无键连接§4.3销连接§4.2花键连接§4.1键连接连接是指连接件和被连接件的组合结构。通常有连接件和被连接件。机械连接分为两大类：2）机械静连接，即被连接零（部）件之间不允许有相对运动的连接。1）机械动连接，即被连接的零（部）件之间可以有相对运动的连接，如滑移齿轮和轴；1）可拆连接，即允许多次装拆而不失效的连接，包括螺纹连接、键连接（包括花键连接和无键连接）和销连接；机械静连接又可分为两类

2、：2）不可拆连接，即必须破坏连接某一部分才能拆开的连接，包括铆钉连接、焊接和粘接等。另外，过盈连接既可做成可拆连接，也可做成不可拆连接。键主要用于轴和带毂零件，实现周向固定以传递转矩的轴毂连接。有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。§4-1键连接平键连接：键的侧面是工作面。工作时，靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。平键上表面与轮毂槽底间留有间隙。1.平键连接平键连接普通平键导向平键滑动平键——静连接——动连接平键连接结构简单、加工容易、装拆方便、对中性好。但它不能承受轴向力，对轴上零件不能起到轴向固定的作用。A型圆头键B型平头键C型单

3、圆头键（1）普通平键(用于静连接）圆头普通平键键槽由指状铣刀加工，键在槽中轴向固定较好，但键的头部侧面与轮毂上的键槽并不接触，因而键的圆头部分不能充分利用，而且轴上键槽端部的应力集中较大。（1）普通平键(用于静连接）图4-1A型圆头键（1）普通平键(用于静连接）方头普通平键键槽用盘铣刀加工，键槽两端的应力集中较小，但键在槽中的轴向固定不好，常用紧定螺钉紧固，以防松动。图4-2B型平头键（1）普通平键(用于静连接）单圆头平键用于轴端与轮毂连接。轮毂上的键槽一般用插刀或拉刀加工，轴上键槽常用指状铣刀铣通。图4-3C型单圆头键（2）导向平键和滑键连

4、接(用于动连接）导向平键（用于滑移量不大的场合）利用螺钉固定在轴上，键不动，轮毂可以沿着键移动，为了使键拆卸方便在键的中部制有起键螺孔。图4-4导向平键连接（2）导向平键和滑键连接(用于动连接）滑键（用于滑移量较大的场合）滑键固定在轮毂上，随轮毂一同沿着轴上键槽移动。当轴向移动距离较大时，宜采用滑键，如用导向键，键将很长，增加制造的困难。图4-5滑键连接2.半圆键连接（工作面为两侧面）半圆键的上表面为一平面，下表面为半圆形弧面，两侧面互相平行。轴上键槽用与半圆键半径相同的盘状铣刀铣出。因而键在键槽中可绕其几何中心摆动，以适应轮毂键槽底面的倾斜

5、。半圆键结构紧凑，装拆方便但轴上键槽较深，降低了轴的强度。半圆键连接适用于轻载、轮毂宽度较窄和轴端处的连接，尤其适用于圆锥形轴端的连接。图4-6半圆键连接3.楔键连接如图4-7所示为楔键连接，楔键的上、下两面为工作面。楔键的上表面和与它相配合的轮毂键槽底面均有1:100的斜度。装配时将楔键打入，使楔键楔紧在轴和轮毂的键槽中，楔键的上、下表面受挤压，工作时靠这个挤压产生的摩擦力传递转矩。图4-7楔键连接图4-7楔键连接楔键缺点是楔紧后，轴和轮毂的配合产生偏心和偏斜，因此楔键连接一般用于定心精度要求不高和低转速的场合。4.切向键连接图4-8a所示

6、为切向键。由一对楔键组成，装配时将切向键沿轴切线方向楔紧在轴与轮毂之间。其上下面为工作面，压力沿轴切线方向作用，能传递很大转矩。图4-8a)图4-8b)切向键连接用一对切向键时，只能单向传递转矩，要双向传递转矩须用两对互成120°分布的切向键（图4-8b）。切向键对轴的强度削弱较大，因此常用于直径大于100mm的轴上。§4-2键的选用和强度校核设计键连接时，先根据工作要求选择键的类型，再根据装键处轴径d从标准中查取键的宽度b和高度h，并参照轮毂长度从标准中选取键的长度L，最后进行键连接的强度较核。1．键的尺寸选择平键的截面尺寸b×h：根据轴径

7、d由标准中查得；键长L：根据轮毂的长度从标准中选定（静联接一般应略小于轮毂的长度5~10mm;动联接(导向平键)根据移动量确定，并符合标准中规定的尺寸系列。2．平键连接的强度校核普通平键连接（静连接）导向平键连接和滑键连接（动连接）一般只校核挤压强度。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。通常只进行耐磨性计算。动连接的耐磨性计算条件为：式中T=Fd/2,Nm;k=0.5h，h为键的高度，mm；l：为键的工作长度，圆头l=L-b，平头l=L,单圆头l=L-0.5b。L为键的公称长度，b为键的宽度。D：轴的直径，mm；[

8、σp]:键、轮毂、轴中最弱材料的许用挤压应力,MPa;[p]:键、轮毂、轴中最弱材料的许用压力,MPa。静连接的挤压强度条件为:图4-9选择如图所示的减速器输出轴与