第6章 连接

第六章键、花键、无键联接和销联接§6-1键联接§6-2花键联接键联接1键联结主要应用于轴和轮毂之间的周向固定以传递扭矩，有的还可以轴向固定、传递轴向力、为轴上零件的导向装置。键联接键连接的主要类型有：平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接一、键联接的功能、类型及应用键联接1平键的两侧面是工作面，上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙，键的上、下表面为非工作面。工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。1．平键联接键联接根据用途，平键又可分为普通平键导向平键滑键键联接1普通平键主要用于静连接。普通平键按构造分有：①普通平键键联接平头平键（B型键）键槽用盘铣刀加工出来的，轴上键槽应力集中较小。半圆头平键（C型键)常用于轴端与毂类零件连接。圆头平键（A型键）键槽用端铣刀加工出来的，键在槽中固定良好。但轴上键槽应力集较大。需用两个键时，两个键径向相隔180°。键联接1键联接②导向平键盘导向平键主要用于动连接。当被连接的毂类零件在工作时必须作轴向移动时，则可采用导向平键。键联接1键联接③滑键滑键主要用于动连接。零件需滑移的距离较大时，因所需的导向平键长度过大，制造困难，可采用滑键。键联接3键联接2．半圆键联接键呈半圆形，其侧面为工作面，键能在轴上的键槽中绕其圆心摆动，以适应轮毂上键槽的斜度，安装方便。常用与锥形轴端的联接。半圆键连接工艺性好，装配方便。但轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，一般用于轻载静连接中。当采用双键连接时，两键位于同一直线上。键联接3键联接楔键的上、下表面为工作面，上面1:100的斜度。工作时，键的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，靠其摩擦力和挤压传递扭矩。楔键联接能轴向固定零件，和传递单方向的轴向力。但会使轴上零件和轴的配合产生偏心和偏斜。3．楔键联接楔键分为普通楔键和钩头锲键盘。键联接3键联接4．切向键由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成120°～130°角的两个键。键联接4键联接二、键的选择和强度校核2．键的尺寸选择b×h根据轴径d由标准中查得，键的长度参考轮毂的长度确定，一般应略短于轮毂长，并符合标准中规定的尺寸系列。平键的尺寸主要是键的截面尺寸b×h及键长L。1．键的类型选择根据零件的特点、使用要求、转矩大小、是否有滑移、对中性要求在轴上什么位置、工作条件(工业、农业、冶金、矿山)等选择。一般尺寸、载荷零件：采用普通平键连接轴和轮毂相对移动：采用导向平键连接。受力大，零件尺寸大：采用切向键连接受轴向载荷的零件：采用楔键连接。键联接2．平键联接的失效和强度校核对于普通平键联接（静联接），其主要失效形式是工作面的压溃，有时也会出现键的剪断，但一般只作联接的挤压强度校核。对于导向平键联接和滑键联接，其主要失效形式是工作面的过度磨损，通常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。设键侧面的作用力沿键的工作长度和高度均匀分布，则普通平键的强度条件为:][2ppkldTklF当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180º布置。考虑到两个键的载荷分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。键联接2bLlbLlLl（圆头平键）（平头平键）（单圆头平）pkldTp2导向平键和滑键联接的强度条件为：键联接52hk式中：[p]、[p]为许用应力与许用压力花键联接1花键联接花键联接是将具有均布的多个凸齿的轴置于轮毂相应的凹槽中所构成的联接。其工作面是键齿侧。花键联接是多齿传递载荷，故比平键联接的承载能力高，定心性和导向性好，对轴的削弱小(齿浅、应力集中小)；花键联接一般用于定心精度要求高和载荷较大的地方。花键加工需用专门的设备和工具，成本较高。花键联接按齿形不同，可分为矩形花键和渐开线花键两类，且均已标准化。花键联接1花键联接花键联接花键联接强度计算花键联接的受力情况如右图。其主要失效形式仍是工作面被压溃（静联接）或工作面过度磨损（动联接）。强度计算时，假定载荷在键的工作面上均匀分布，且压力的合力F作用在平均直径dm处，并引入载荷分配不均匀系数y，则花键联接的强度校核式为：pm3p102yzhldT静联接：pzhldTpm3102y动联接：8.0~7.0y上两式中:矩形花键CdDh22键的工作高度为：花键联接2[p]、[p]为花键联接的许用挤压应力和许用压强渐开线花键a=30°，h=ma=45°，h=0.8m