第6章键-花键无键联接销连接.ppt
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1、机械设计机械设计机械设计机械设计661 1键连接键连接 662 2花键连接花键连接 663 3无键连接无键连接 664 4销连接销连接 第第6 6章键、花键、无键连接和销连接章键、花键、无键连接和销连接2022/12/131机械设计机械设计机械设计机械设计661 1键连接和花键连接键连接和花键连接作用:作用:用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩,用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩,或实现零件的轴向固定或移动。或实现零件的轴向固定或移动。一、键连接的类型一、键连接的类型类型:类型:平键、半圆键、楔键、切向键等。平键、半圆键、楔键、切向键等。1.1.平键连接平键连接工作面工作面特点:特点
2、:定心好、装拆方便。定心好、装拆方便。种类种类普通平键普通平键导向平键导向平键间隙间隙潘存云教授研制轴轴2022/12/132机械设计机械设计机械设计机械设计普通普通平键平键结构结构单圆头单圆头(C(C型型)圆头圆头(A(A型型)平头平头(B(B型型)用指状铣刀加工,固定良好,轴槽应力集中大。用指状铣刀加工,固定良好,轴槽应力集中大。用盘铣刀加工用盘铣刀加工,轴的应力集中小。,轴的应力集中小。用于轴端用于轴端普通平键应用最广。普通平键应用最广。A A型型B B型型C C型型盘铣刀盘铣刀 薄型平键薄型平键的高度为普通平键的的高度为普通平键的606070%70%,也分圆头、平头、单圆,也分圆头、平
3、头、单圆头三种。传递扭矩能力低,常用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸头三种。传递扭矩能力低,常用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制的场合。受限制的场合。2022/12/133机械设计机械设计机械设计机械设计起键螺孔起键螺孔导向平键导向平键零件可以在轴上移动,构成动连接。零件可以在轴上移动,构成动连接。滑移距离较大时,平键过长,制造困难,故可采用滑键。结构特点:结构特点:长度较长,需用螺钉固定。长度较长,需用螺钉固定。为便于装拆,制有起键螺孔。为便于装拆,制有起键螺孔。潘存云教授研制固定螺钉固定螺钉起键螺孔起键螺孔固定螺钉固定螺钉2022/12/134机械设计机械设计机械设计机械设计双钩头滑键双钩头
4、滑键潘存云教授研制结构特点:结构特点:两端有钩头,键固定两端有钩头,键固定在轮毂上,键短,槽长。在轮毂上,键短,槽长。2022/12/135机械设计机械设计机械设计机械设计单圆钩头滑键单圆钩头滑键结构特点:结构特点:单圆钩头,嵌入轮毂中。单圆钩头,嵌入轮毂中。潘存云教授研制潘存云教授研制2022/12/136机械设计机械设计机械设计机械设计表表6-1普通平键和键槽尺寸(普通平键和键槽尺寸(GB1095 79、GB1096 79)A型型B型型C型型bhR=b/2C45或或rLLLbhbtd-tbt1d+t1标记实例:标记实例:圆头普通平键圆头普通平键(A型型):键键16100 GB109679
5、方头普通平键方头普通平键(B型型):键键B16100 GB109679单圆头普通平键单圆头普通平键(C型型):键键C16100 GB109679潘存云教授研制d键键 b XL GB.2022/12/137机械设计机械设计机械设计机械设计d b h C或或r L t t1 半径半径r 键的尺寸键的尺寸键键 槽槽轴的直径轴的直径自自 68 2 2 620 1.2 1 810 3 3 0.160.25 636 1.8 1.4 0.080.16 1012 4 4 845 2.5 1.8 1217 5 5 1056 3.0 2.3 1722 6 6 0.250.4 1470 3.5 2.8 0.160.
6、25 2230 8 7 1890 4.0 3.3 3038 10 8 22110 5.0 3.3 3844 12 8 28140 5.0 3.3 4450 14 9 0.40.6 36160 5.5 3.8 0.250.4 5058 16 10 45180 6.5 4.3 5865 18 11 50200 7.0 4.4 6575 20 12 56220 7.5 4.9 7585 22 14 63250 9.0 5.40.60.8 0.40.62022/12/138机械设计机械设计机械设计机械设计2.半圆键半圆键连接连接优点:优点:定心好,装配方便。定心好,装配方便。因半圆键能在轴槽中摆动以适
7、应轮毂槽底面。缺点:缺点:对轴的削弱较大,只适对轴的削弱较大,只适 用于轻载连接。用于轻载连接。特别适用于锥形轴端的连接。特别适用于锥形轴端的连接。潘存云教授研制工作面工作面2022/12/139机械设计机械设计机械设计机械设计3.楔键楔键连接和切向键连接连接和切向键连接结构特点:结构特点:键的上表面有键的上表面有1:100的的斜度,斜度,轮毂槽的底面也有轮毂槽的底面也有1:100的斜度。的斜度。缺点:缺点:定心精度不高。定心精度不高。应用:应用:只能应用于定心精度不高,载荷只能应用于定心精度不高,载荷 平稳和低速的连接。平稳和低速的连接。安装时用安装时用力打入力打入工作面工作面潘存云教授研制
8、2022/12/1310机械设计机械设计机械设计机械设计潘存云教授研制d类型:类型:普通楔键、钩头楔键。普通楔键、钩头楔键。钩头是用来拆卸用的拆卸空间拆卸空间斜度斜度1:100在在重型机械中常采用切向键重型机械中常采用切向键 一对楔键组成。一对楔键组成。装配时将两楔键楔紧,键的窄面是工作面,所产生的压力沿切向方向分布,当双向传递扭矩时,需要两对切向键分布成120130 。窄面窄面工作面工作面潘存云教授研制2022/12/1311机械设计机械设计机械设计机械设计潘存云教授研制d d二、键的选择与平键连接的强度校核二、键的选择与平键连接的强度校核键的材料:键的材料:B B 600 600 MPaM
9、Pa的碳素钢,常用的碳素钢,常用4545钢钢。主要失效形式:压溃(静连接)、磨损主要失效形式:压溃(静连接)、磨损(动连接动连接)、剪断。剪断。L Lb bh h/2/2(1)(1)平键连接的强度平键连接的强度p p =S SF Ft t(d/2d/2)()(h/2h/2)l l=p p d h ld h l4T4T=l=L-bl=L-bl=Ll=L剪断一般不会出现潘存云教授研制d d挤压应力挤压应力:b bA A型型b bB B型型l lF FF F键的选择键的选择 (工作要求工作要求)键的类型键的类型按轴径按轴径 d d选选键的键的b hb h选键长选键长L(L(标准标准 ;短于轮毂寛度短
10、于轮毂寛度)表表6-16-1T2022/12/1312机械设计机械设计机械设计机械设计b bd dT T p p dhldhl4T4Tp=p=对于导向平键连接,计算依据是磨损,应限制压强:对于导向平键连接,计算依据是磨损,应限制压强:表表6-26-2键连接的许用挤压应力、许用压力键连接的许用挤压应力、许用压力 钢钢 125150 100120 6090125150 100120 6090许用值许用值 轮毂材料轮毂材料静载荷静载荷 轻微冲击轻微冲击 冲击冲击载载 荷荷 性性 质质铸铁铸铁 7080 5060 30457080 5060 3045钢钢 50 40 50 40 30 p p p p
11、(2)(2)半圆键连接强度计算半圆键连接强度计算p p kl d kl d 2T2Tp p=l lk kF Fy yd d/2 2l 近似为公称长度用于静连接,失效形式为表面压溃用于静连接,失效形式为表面压溃k k半圆键的接触高度半圆键的接触高度2022/12/1313机械设计机械设计机械设计机械设计d d若强度不足时,可采用双键连接。考虑到载荷分布若强度不足时,可采用双键连接。考虑到载荷分布的不均匀性,校核强度时按的不均匀性,校核强度时按1.51.5个键计算。个键计算。双键布置规则:双键布置规则:平键:平键:按按180180布置;布置;半圆键:同一条母线上;半圆键:同一条母线上;切向键:切向
12、键:夹角成夹角成120120130130 120120130130 2022/12/1314机械设计机械设计机械设计机械设计例例 题:键连接的设计题:键连接的设计P108P1082022/12/1315机械设计机械设计机械设计机械设计一、花键连接的类型、特点和应用一、花键连接的类型、特点和应用(1)(1)均匀受力;均匀受力;662 2花键连接花键连接结构特点:结构特点:沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。组成:组成:外花键、内花键。外花键、内花键。优点:优点:(2)(2)对轴的削弱程度小对轴的削弱程度小;(3)(3)承载能力高承载能力高;齿数多,总接触面积大(4)
13、(4)轴上零件与轴的对中性好;轴上零件与轴的对中性好;对高速及精密机器很重要(5)(5)导向性好导向性好;对动连接很重要(6)(6)可用磨削方法提高加工精度及连可用磨削方法提高加工精度及连接质量。接质量。潘存云教授研制潘存云教授研制因齿槽浅,齿根应力集中小轴和轮毂直接而均匀制出齿与槽缺点:缺点:齿根仍有应力集中,需专齿根仍有应力集中,需专 用设备制造,成本高。用设备制造,成本高。2022/12/1316机械设计机械设计机械设计机械设计应用:应用:定心精度要求高、载荷大,或经常滑移的连接。定心精度要求高、载荷大,或经常滑移的连接。类型类型制造容易,应用最广。制造容易,应用最广。用于高强度连接。用
14、于高强度连接。用于薄壁零件连接。用于薄壁零件连接。矩形花键矩形花键 渐开线花键渐开线花键 三角形花键三角形花键 (1)(1)矩形花键矩形花键轻系列:轻系列:轻系列的承载能力较小,多用于静连接和轻载连接;轻系列的承载能力较小,多用于静连接和轻载连接;按齿高的不同,矩形花键的齿型尺寸在标准中规定了三个系列,中系列:中系列:中系列用于中等载荷的连接。中系列用于中等载荷的连接。定心方式:定心方式:小径定心小径定心精度高,稳定性好。精度高,稳定性好。重系列:重系列:中系列用于重载荷的连接。中系列用于重载荷的连接。2022/12/1317机械设计机械设计机械设计机械设计(2)(2)渐开线花键渐开线花键 有
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- 章键 花键 联接 连接
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