切向键连接--pxzl

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1、第6章键、花键、成型连接和销连接内容提要本章主要讲述键、花键、销连接及过盈连接。讨论这些连接的类型、工作原理、结构形式和类型的选择方法及应用，重点研究键连接截面尺寸的确定方法、失效形式、强度计算方法。键和花键连接广泛应用于轴和轮毂零件之间的周向固定并且传递转矩。其中，有的还能实现轴向固定以传递轴向力；有的则能实现轴向滑动连接。销连接主要用来固定零件的相互位置，销连接通常只传递较小载荷。销还可用作安全装置。成形连接和弹性环连接则是轴毂连接的其他形式，后者只能构成静连接。成形连接又称无键连接，用于轴毂连接时一般采用

2、为非圆形截面。6．1键连接键是标准件，主要类型有平键、半圆键、楔键和切向键。设计者的任务是如何进行选择。6．1．1平键连接1.平键连接平键的工作原理：平键的两侧面是工作面，见图6-1，上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙。工作时，靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。平键连接的优点是结构简单，对中性好，装拆、维护方便。缺点是不能承受轴向力。平键的分类：普通平键，导向平键，滑键和薄型平键。普通平键属静连接。导向平键和滑键与轮毂的键槽配合较松，属动连接。普通平键又分成A型（双圆头）见图6-2a、B型（方头）见图6-2b、

3、C型（单圆头）见图6-2c三种。图6-1普通平键连接A型键：轴上的键槽用圆柱铣刀加工，轮毂上的键槽用插削、拉削或线切割等方法加工。键在键槽中固定良好，但是键的工作长度小于它的总长度，所以圆头部分并未被充分利用；再有轴上键槽端部产生应力集中。B型键：轴上的键槽用圆盘铣刀加工，避免了A型键的缺点。必要时用螺钉紧固。C型键：常用于轴端与轮毂配合键连接，装配时简单方便。当轮毂为薄壁零件建议采用键高较小的薄型平键。它与普通平键的区别在于，高度约为普通平键的60%—70%，因此薄型平键所传递的载荷也比普通平键低。（a）A型

4、键(b)B型键(c)C型键图6-2普通平键的型号同一轴上不同轴段的键槽要设计在一条母线上，以方便加工。导向平键如图6-3和滑键如图6-2，能够满足轮毂与轴间需要有相对滑动的动连接。导向平键用螺钉固定在轴上的键槽中，轮毂沿键可作轴向滑动。为了便于拆卸，键上有起键螺孔，需要拆卸时拧入螺钉使键退出键槽。导向平键应设计成双圆头，以保证其导向性能。导向平键用于轮毂沿轴向移动距离较小的场合，当轮毂的轴向移动距离较大时宜采用滑键。滑键是将键固定在轮毂上，随轮毂一起沿轴槽移动。11图6-3导向平键图6-2滑键6．1．2半圆键连

5、接   半圆键的工作面是两侧面，用于静连接。轴上键槽用与半圆键半径相同的盘状铣刀铣出，因此半圆键在槽中可绕其几何中心摆动以适应轮毂中键槽的斜度见图6-4。半圆键连接的优点是结构简单，制造和装拆方便，但由于轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般多用于轻载，尤其是锥形轴端与轮毂的连接中。6．1．3楔键连接图6-4半圆键连接   楔键的上下表面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底面均具有1:100的斜度。装配后，键楔紧于轴槽和毂槽之间。工作时，靠键、轴、毂之间的摩擦力及键受到的偏压来传递转矩，同时能承受单方向的轴向载荷

6、，如图6-5所示。楔键连接楔紧以后轴和轮毂产生偏心，因此主要用于定心精度不高的轴毂连接。（a）圆头(b)方头(c)钩头图6-5楔键6．1．4切向键连接切向键由两个斜度为1:100的普通楔键组成，见图6-6。装配时两个楔键分别从轮毂一端打入，使其两个斜面相对，共同楔紧在轴与轮毂的键槽内。其上、下两面为工作面，其中一个工作面在通过轴心线的平面内，工作时工作面上的挤压力沿轴的切线作用。因此，切向键的工作原理是靠工作面的挤压来传递转矩。一个切向键只能传递单向转矩，若要传递双向转矩，必须用两个切向键，并错开120º～13

7、5º反向安装。切向键主要用于轴径大于100mm、对中性要求不高且载荷较大的重型机械中。图6-6切向键6．1．5键的选择和强度计算1键的选择键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。选择键类型时，一般需考虑传递转矩大小，轴上零件沿轴向是否有移动及移动距离大小，对中性要求和键在轴上的位置等因素，并结合各种键的特点加以分析选择。键的截面尺寸（键宽b和键高h）按键所在的轴径d11查标准选定。键的长度L可根据轮毂的长度确定，可取键长略短于轮毂的宽度。导向平键应按轮毂的长度及滑动距离而定。键的长度还须符合标准规定的长度系列。

8、普通平键和键槽的尺寸见表6-1。2平键的强度计算平键连接传递转矩时的受力分析见图6-7。平键连接的失效形式有：较弱零件工作面压溃（静连接）、磨损（动连接）、键的剪断（一般极少出现）。因此，对于普通平键只需进行挤压强度计算；而对于导向平键或滑键通常只进行耐磨性计算。设载荷沿键长度与高度方向均匀分布，不计摩擦。普通平键挤压强度条件为：(静联接)MPa(6-1)或允许传递的扭矩：Nmm或允许