第五章键、花键、销与过盈联接

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1、第五章键、花键、销与过盈联接沈阳农业大学工程学院机械设计教研室张祖立基本要求1、掌握键联接的结构型式、特点和应用2、掌握各类键的剖面尺寸和长度的确定方法3、了解各类键的失效形式，掌握平键联接的强度计算方法4、掌握花键联接的类型、工作特点和应用5、掌握圆柱面过盈联接的工作原理、特点和应用6、掌握过盈联接的计算7、了解过盈联接的装配方法重点内容1、键联接的结构形式、特点及应用2、键的选择，失效形式及平键联接的强度计算3、花键联接的类型、特点和应用4、圆柱面过盈联接的装配方法、设计计算方法及提高承载能力的措施第一节键联接一、键的类型

2、及应用A型普通平键B型普通平键C型普通平键导向平键与滑键普通平键平键半圆键楔键切向键1．平键平键的特点：工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩平键的两个侧面是工作表面工作原理：结构简单、对中良好、装拆方便、加工容易，故应用广泛，但仅能做周向固定，不能实现轴上零件的轴向固定普通平键联接毂轴键A-A√键的侧面为工作面。√单圆头键常用于轴端。√应用最广。√普通平键用于静联接。工作面AA√常用A型普通键。A型普通平键C型普通平键B型普通平键bhR=b/2LLLbLh轴上键槽画法及尺寸注法d注:d-tLt为轴上键槽深度，b、t、L可按轴径

3、d从机械设计课程设计书上137页附表4.5-1按标准查出。bbdd+t1轮毂上键槽画法及尺寸注法t1b:可按孔径d从机械设计课程设计书上137页附表4.5-1按标准查出。注:b:键槽宽度t1:轮毂上键槽深度导向平键用于动联接，用螺钉固定在轴槽中，轴上的传动零件可沿键做轴向滑动。滑键用于动联接。当零件滑行的距离较大时，所需的导向平键长度过长，加工制造较为困难，此时宜采用滑键。滑键固定在轮毂上，轴上零件带着键做轴向滑动。2．半圆键半圆键用于静联接，键的两侧面为工作面。优点：工艺性好，安装方便。缺点：对轴的削弱较大，只适用于轻载静联

4、接。特别适用于锥形轴端的联接。3.楔键联接和切向键联接结构特点：楔键的上表面和轮毂键槽底面均有1:100的斜度。缺点：定心精度不高。应用：只能应用于定心精度不高，载荷平稳和低速的联接。安装时用力打入工作面键的上下两面是工作面。楔键用于静联接楔键工作时，靠键的楔紧作用来传递转矩，并能轴向固定零件或承受单向轴向力。钩头楔键普通楔键楔键方头普通楔键圆头普通楔键切向键用于静联接。键的上下两面是工作面。一个切向键只能传递单向转矩；当传递双向转矩时，需用两个切向键。切向键主要用于轴径大于100mm、对中要求不严而载荷很大的重型机械中。二、

5、键的选择及键联接的强度校核1．键的选择类型选择根据键联接的结构特点、使用要求和工作条件来选择尺寸选择键的剖面尺寸b×h根据轴的直径d选择。（P87表5-1）键的长度L根据轮毂的长度选择，一般键长等于或略小于轮毂的长度。2．平键联接的强度计算主要失效形式工作面压溃（静联接）工作面磨损（动联接）计算准则工作表面的挤压强度计算（静联接）工作面的耐磨性计算（动联接）静联接的挤压强度条件假定载荷在键的工作面上均匀分布式中：h——键的高度，h≈2kl——键的工作长度。动联接的耐磨性条件式中：l——键与轮毂键槽的接触长度3．半圆键联接的强度

6、计算主要失效形式工作面被压溃（只能用于静联接）工作面的挤压强度计算——同平键联接表5-2键联接的许用挤压应力、许用压力[p][σp]钢504030钢125~150100~12060~90许用值轮毂材料静载荷轻微冲击冲击载荷性质铸铁70~8050~6030~45钢1209060[τ]4．键的材料、键联接的许用应力标准规定，键用抗拉强度极限不低于600MPa的钢制造，常用精拔中碳钢d若强度不够时，可采用双键联接。考虑到载荷分布的不均匀性，校核强度时按1.5个键计算。双键布置规则：平键：按180˚布置；半圆键：同一条母线上；楔键：夹

7、角成120˚~130˚120˚~130˚第二节花键联接应用：适用于承受重载或变载和定心精度要求较高的动、静联接。尤其适用于经常滑移的动联接。特点：与平键相比，其对中性、导向性、载荷分布的均匀性均较好，花键的齿数多，接触面积大，承载能力高。结构：由内花键和外花键构成的联接一、花键的类型1．矩形花键轻系列——承载能力较小，用于静联接或轻载联接中系列——用于中等载荷的联接定心方式——小径定心2．渐开线花键齿根较厚，齿根圆角大，应力集中小，强度高，承载能力较大定心方式——齿形定心常用压力角30°、45°二、花键联接强度计算主要失效形式

8、工作面压溃（静联接）工作面过度磨损（动联接）花键联接的强度条件静联接动联接式中：z——花键的齿数y——载荷分配不均匀系数，y=0.7～0.8rmhD/2d/2Tdm——花键的平均直径矩形花键：D为花键外径，d为花键内径，c为齿侧顶部倒角渐开线花键dm=dh=m=d/zm为模数