机械设计基础-61键联接

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1、第一节键联接一、键联接的功能、分类、结构型式及应用首先：键联接有多种类型，而门都是标准件，有相应的国家标准。机械设计屮，我们只要按使用要求选用适当的类型和尺寸即可，必要时验算其强度。松联接紧联接•普通平键——静联接导向平键——动联接滑键——动联接（零件在轴上可以移动，例如：滑移齿轮实现变速）半圆键■:楔键切向键平键构成静联接1、平键联接工作原理：工作吋，键的侧面是工作面（是承受载荷的面），靠键的工作面打键槽的侧面相挤压传递转矩。［①轴和轮毂的同轴性好（即对中性好）。特点：例如：齿轮的齿圈与轴要求同轴，可选普通平键。②结构简单，装拆方便。按用途分，平键可分为普通平键、导向键和滑键三类，

2、其中普通平键应用最为广泛，用于静联接，如所示。B型•J--h1-q•.■-LC型导向键和滑键用于动联接。按端部形状分，普通平键可分为圆头（A型）、方头（B型）和单圆头（C型）三种，平键工作时，靠其两侧血传递扭矩，键的上表血和轮毂键槽底之间留有间隙。这种键定心性较好，装拆方便。但这种键不能实现轴上零件的轴向固定。起键螺可孔［注］:导向平键和滑键都是构成动联接，它们的区别在于:（见教材图固定轴上的键槽中。固定轮毂的键槽中，与零件一起在轴的键槽中移动。2、半圆键联接其工作原理与平键相同，同样是工作面是受挤压。•①易加工（键和槽都易加工）。特点：②键町以使槽中摆动而适应毂上键槽底面的倾斜。③

3、对轴的削弱较大。因此，适用于轻型机械。3、楔键（斜键）联接工作原理:安装时，楔紧在轴和轮毂的键槽屮，靠摩擦力和键上下面的偏压传递转矩。因此，键的上下而是工作面Z1：100工作面。键楔紧以后，压力在键宽上是均布的，当传递转矩T时，轴与轮毂有相对转动的趋势，使键工作而上受的压力不均匀。其合力F”偏离轴线产生偏压，如右图所示。同时，楔紧后，在轴'普通楔键：钩头楔键:——易于拆卸，应用较多。I:键的对侧会产生止压力，产生摩擦力。'①对中性不好。（楔紧使轴和轮毂轴线不重合）特点：“②可对轮毂起单方向轴向固泄作用。（例如：有些皮带轮的轴向固定即为此。）4、切向键联接是山一对楔键组成的。装配时，将

4、两个楔键沿轴的切线方向楔紧。键的窄面是工作面，受挤压。由于工作面上的压力是沿轴的切线方向作用，所以能传递很大的转短。如果采用两对方向相反的切向键，（如图所示）。则可以传递双向转矩。两个键通相隔120°角布置。原因是：为了不致严重削弱轴的强度和使轴受力均衡。常用于重型机械中。二、键的选择和键联接的强度计算1、键的选择键是标准件，设计时要选择确定键的结构尺寸。见《课程设计指导书》P186（表14・25,GB1095-79）截面尺寸（bxh）:——是根据轴的直径从标准中选择。键长度（L）:——是根据轮毂长度选择确定。（如下图所示：L比轴颈长度1稍短即可，不要短太多。）轴和轮毂上键槽的尺寸也

5、要按标准设计，查《课程设计指导书》P186或各种《机械设计手册》。2、键联接的强度度计算零件强度计算的内容，都是根据工作中可能的失效形式拟定的。平键联接的失效对静联接，主要是键、轴、轮毂三者中较弱的工作面“压溃”。'对动联接，主要是工作面过大“磨损”。虽然，键工作中受剪切，但实际上键的剪断极为罕见。因此只需进行挤压强度和耐幣性计算。2T「静联接：（挤压强度条件：）o=——

6、b（L—公称长度）I方头（B型）平键：1=LT——传递的转矩[op]——许用挤压应力（键、轴、轮毂三者之中较弱者的许用应力）。见教材上P103（表）[p]——许用压强。注：①如果使用一个平键不能满足强度条件，可采用两个平键，两键相隔180°布置。考虑到载荷分布的不均匀性，强度计算时按1.5个键考虑。②虽然两个式了的形式完全一•样，但是表示的物理意义不同。键的材料为强度极限不低于600MPa的钢料。③半闘键的强度计算和平键相同。①楔键失效形式主要是工作面“压溃”，需要验算挤压强度。例：某减速器输出端上装有联轴器，如图示A型平键联接。已知输出轴宜径为60mm,输出转矩为1200Nm键的许

7、用挤压应力为150MPa,试校核键的强度。_2Txl()3_2x1200x10’~17~kid~5.5x52x60=139.86MP。<[crp]=l50MPa例：某蜗轮与轴用A型普通平键联接。已知轴径d=40mm,转炬T=522000N・mm,轻微冲击。初定键的尺寸为b=12mm,h=8mm,L=100mnio轴、键和蜗轮的材料分别为45号钢，35号钢和灰铸铁，试校核键联接的强度。若强度不够,请提出两种改进措施。2p]=50〜60MPa_F_2TxlQ3