1、第六章第六章 键、花键、无键连接和销连接键、花键、无键连接和销连接6-1 6-1 键连接键连接6-3 6-3 无键连接无键连接6-2 6-2 花键连接花键连接6-4 6-4 销连接销连接 键和花键连接是最常见的键和花键连接是最常见的轴、毂轴、毂连接方式，属于连接方式，属于可拆可拆连连接接，主要起，主要起周向周向固定作用。轴与回转零件（如：固定作用。轴与回转零件（如：齿轮、带轮等）的轮毂之间用键连接后，使它们一起齿轮、带轮等）的轮毂之间用键连接后，使它们一起转动，并且可以转动，并且可以传递转矩。传递转矩。销连接也常用于轴毂连销连接也常用于轴毂连接，此外还常用来确定零件接，此外还常用来确定零件间的
2、相对位置间的相对位置定位销，定位销，或作保护安全装置或作保护安全装置安全安全销。销。6-16-1 键键 连连 接接一、键连接的分类、结构型式及应用一、键连接的分类、结构型式及应用 键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动导向。键的连接按键的结构形式可分为：移动导向。键的连接按键的结构形式可分为：平键连接平键连接 半圆键连接半圆键连接楔键连接楔键连接切向键连接切向键连接平键连接的工作原理：平键连接的工作原理：平键的下半部分装在轴上的键
3、槽中，上半部分装在轮毂的平键的下半部分装在轴上的键槽中，上半部分装在轮毂的键槽中。键的顶面与轮毂之间有少量间隙，键槽中。键的顶面与轮毂之间有少量间隙，键靠侧面传递扭矩键靠侧面传递扭矩。轮毂与轴通过圆柱表面配合实现轮毂中心与轴心的对中，轮毂与轴通过圆柱表面配合实现轮毂中心与轴心的对中，故定故定心性较好。心性较好。1 1平键连接平键连接 平键的两侧面是工作面，平键的两侧面是工作面，上、下表面为非工作面。上、下表面为非工作面。普通平键与轮毂上键槽的配合较紧，属普通平键与轮毂上键槽的配合较紧，属静连接静连接。导向平键和滑键与轮毂的键槽配合较松，属导向平键和滑键与轮毂的键槽配合较松，属动连接动连接。根据
4、用途，平键又可分为根据用途，平键又可分为 普通平键普通平键 薄型平键薄型平键 导向平键导向平键 滑键滑键 普通平键按构造分，有圆头（型）、平头（型）以及普通平键按构造分，有圆头（型）、平头（型）以及单圆头（型）三种，其结构形式如下图所式：单圆头（型）三种，其结构形式如下图所式：普通平键普通平键A A型平键型平键B B型平键型平键C C型平键型平键特点：特点：A A型平键型平键的轴槽用端铣刀加工，键在槽中轴向固定良好，的轴槽用端铣刀加工，键在槽中轴向固定良好，但键的头部侧面与轮毂的键槽不接触，圆头部分不能充分利用，但键的头部侧面与轮毂的键槽不接触，圆头部分不能充分利用，且轴上槽引起的应力集中较大
5、；且轴上槽引起的应力集中较大；B B型平键型平键的轴槽用盘铣刀加工，轴的应力集中较小；的轴槽用盘铣刀加工，轴的应力集中较小；C C型平键型平键常用于常用于轴端与毂类轴端与毂类零件连接，与零件连接，与A A型平键一样，其型平键一样，其圆头部分的侧面与键槽并不接触，未能充分利用。圆头部分的侧面与键槽并不接触，未能充分利用。普通平键用途：普通平键用途：由于结构简单、装拆方便、对中性较由于结构简单、装拆方便、对中性较好，因而应用最广，也适用于高精度、高速或承受变好，因而应用最广，也适用于高精度、高速或承受变载、冲击的场合。载、冲击的场合。薄型平键薄型平键与普通平键的主要区别是键的高度约为与普通平键的主
6、要区别是键的高度约为普通平键的普通平键的60%60%70%70%，结构型式相同，但传递转矩的，结构型式相同，但传递转矩的能力较低。薄型平键主要用于薄壁结构、空心轴以及能力较低。薄型平键主要用于薄壁结构、空心轴以及一些径向尺寸受限制的场合。一些径向尺寸受限制的场合。当被连接的毂类零件在工作中必须在轴上作轴向移动时，当被连接的毂类零件在工作中必须在轴上作轴向移动时，则可采用导向平键。导向平键是一种较长的平键。则可采用导向平键。导向平键是一种较长的平键。导向平键连接导向平键连接A A型导向平键型导向平键B B型导向平键型导向平键导向平键导向平键导向平键特点：导向平键特点：键用螺钉固定在轴上，键与轮毂
7、键槽为间隙键用螺钉固定在轴上，键与轮毂键槽为间隙配合，轴上零件能做轴向移动。为了拆卸键的方便，设有起配合，轴上零件能做轴向移动。为了拆卸键的方便，设有起键螺钉孔，以便拧入螺钉使键退出键槽。键螺钉孔，以便拧入螺钉使键退出键槽。用途：用途：用于轴上零件轴向移动量不大的场合，如变速箱中的用于轴上零件轴向移动量不大的场合，如变速箱中的滑移齿轮。滑移齿轮。当零件需滑移的距离较大时，因所需导向平键的长度过大，当零件需滑移的距离较大时，因所需导向平键的长度过大，制造困难，故宜采用滑键。制造困难，故宜采用滑键。滑键滑键特点：特点：滑键固定在轮毂上，轴上零件带键在轴上的键槽中作轴滑键固定在轮毂上，轴上零件带键在
8、轴上的键槽中作轴向移动。向移动。应用：应用：用于轴上零件轴向移动量较大的场合。用于轴上零件轴向移动量较大的场合。2 2半圆键连接半圆键连接 键呈半圆形，其键呈半圆形，其侧面为工作面侧面为工作面，键能在轴上的键槽中绕其圆心摆动，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，安装方以适应轮毂上键槽的斜度，安装方便。常用与锥形轴端与轮毂的连接。便。常用与锥形轴端与轮毂的连接。轴上键槽用尺寸与半圆键相同的半圆键槽铣刀铣出，因而键轴上键槽用尺寸与半圆键相同的半圆键槽铣刀铣出，因而键在槽中能绕其几何中心摆动以适应轮毂中键槽的斜度。半圆键工在槽中能绕其几何中心摆动以适应轮毂中键槽的斜度。半圆键工作
9、时，靠侧面来传递转矩。作时，靠侧面来传递转矩。特点：特点：工艺性较好，装配方便；但轴上槽较深对轴的强度削弱较工艺性较好，装配方便；但轴上槽较深对轴的强度削弱较大。大。用途：用途：一般用于轻载静连接，适用轴的锥形端部与轮毂的连接。一般用于轻载静连接，适用轴的锥形端部与轮毂的连接。楔键的楔键的上、下表面为工上、下表面为工作面作面，两侧面为非工作面。，两侧面为非工作面。键的上表面与键槽底面均有键的上表面与键槽底面均有1:100 1:100 的斜度的斜度。工作时，键。工作时，键的上下两工作面分别与轮毂的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，和轴的键槽工作面压紧，靠靠其摩擦力和挤压传递扭矩。其摩擦
10、力和挤压传递扭矩。3 3楔键连接楔键连接特点特点：装配时需打入，靠楔紧作用传递转矩；能轴向固定零件：装配时需打入，靠楔紧作用传递转矩；能轴向固定零件和和传递单方向的轴向力传递单方向的轴向力。但使轴上零件与轴的配合产生偏心与。但使轴上零件与轴的配合产生偏心与偏斜。偏斜。用途：用途：用于精度要求不高、转速较低时传递较大的、双向的或用于精度要求不高、转速较低时传递较大的、双向的或有振动的转矩。有钩头的用于不能从另一端将键打出的场合。有振动的转矩。有钩头的用于不能从另一端将键打出的场合。钩头供拆卸用，应注意加保护罩。钩头供拆卸用，应注意加保护罩。普普通通楔楔键键钩钩头头楔楔键键B B型型 A A型型C
11、 C型型 传传递递单单向向转转矩矩传传递递双双向向转转矩矩4 4切向键切向键特点：特点：由两个斜度为由两个斜度为1 1：100100的楔键组成。其的楔键组成。其上下两面（窄面）上下两面（窄面）为工作面为工作面，其中之一面在通过轴心线的平面内。工作面上的，其中之一面在通过轴心线的平面内。工作面上的压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。一个切向键压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成120120130130角的两个键。角的两个键。应用：应用：用于载荷很大，对中要求不严的场合。由于键槽对
12、轴削用于载荷很大，对中要求不严的场合。由于键槽对轴削弱较大，常用于直径大于弱较大，常用于直径大于100mm100mm的轴上。如大型带轮及飞轮，的轴上。如大型带轮及飞轮，矿用大型绞车的卷筒及齿轮等与轴的连接。矿用大型绞车的卷筒及齿轮等与轴的连接。构成静联接切向键楔键紧联接半圆键变速），例如：滑移齿轮实现（零件在轴上可以移动动联接键滑动联接导向平键静联接普通平键平键松联接 二、键的选择和强度校核二、键的选择和强度校核1 1键的尺寸选择键的尺寸选择截面尺寸截面尺寸b bh h 根据轴径根据轴径d d 由标准中查得，键的长度由标准中查得，键的长度L L参考参考轮毂的长度确定，一般应轮毂的长度确定，一般
13、应略短于轮毂长略短于轮毂长，并符合标准中规定的，并符合标准中规定的尺寸系列，一般尺寸系列，一般轮毂长度轮毂长度L L=(1.52)d。而导向平键的长度则按零。而导向平键的长度则按零件所需滑动的距离而定。重要的键连接在选出键的类型和尺寸件所需滑动的距离而定。重要的键连接在选出键的类型和尺寸后，还应进行强度校核计算。后，还应进行强度校核计算。键的尺寸主要是键的截面尺寸键的尺寸主要是键的截面尺寸b bh h及键长。及键长。键是标准件，设计时要选择确定键的类型和结构尺寸。键是标准件，设计时要选择确定键的类型和结构尺寸。键联接键联接4 42 2键连接的强度计算键连接的强度计算对于对于普通平键连接（静连接
14、），其主要失效形式是普通平键连接（静连接），其主要失效形式是工作工作面（键、轴、轮毂三者中较弱）被压溃，面（键、轴、轮毂三者中较弱）被压溃，有时也会出现键的有时也会出现键的剪断，但一般只作连接的挤压强度校核。剪断，但一般只作连接的挤压强度校核。对于对于导向平键连接和滑键连接，其主要失效形式是导向平键连接和滑键连接，其主要失效形式是工作面的工作面的过度磨损过度磨损，通常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。，通常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。（1 1）平键连接的失效和强度计算）平键连接的失效和强度计算 设键侧面的作用力沿键的设键侧面的作用力沿键的工作长度和高度均匀分布，则工作长度
15、和高度均匀分布，则普通平键普通平键的强度条件为的强度条件为:导向平键和滑键连接导向平键和滑键连接的强度条件为：的强度条件为：键联接键联接5 5102p3pkldTklF pkldTp3102平键连接的强度计算平键连接的强度计算2bLlbLlLl（圆头平键）（圆头平键）（平头平键）（平头平键）（单圆头平键）（单圆头平键）2hk 式中：式中：p p、p p 为键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用应力和压力。为键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用应力和压力。键的材料采用抗拉强度不小于键的材料采用抗拉强度不小于600MPa600MPa的钢，通常的钢，通常4545钢。钢。pkldTp3102102p3pkldT
16、klF（2 2）半圆键连接的失效和强度计算）半圆键连接的失效和强度计算半圆键连接（静连接），其主要失效形式是半圆键连接（静连接），其主要失效形式是工作面被压工作面被压溃，溃，通常按工作面的挤压强度校核。通常按工作面的挤压强度校核。102p3pkldTklF注意：半圆键的接触高注意：半圆键的接触高度度k k应根据键的尺寸从标应根据键的尺寸从标准中查取；半圆键的工准中查取；半圆键的工作长度作长度L L近似地取其等于近似地取其等于键的公称长度键的公称长度L L。在进行强度计算校核后，如果强度不够，可采用双键连接。在进行强度计算校核后，如果强度不够，可采用双键连接。这时一方面应考虑键的合理布置，即两个
17、这时一方面应考虑键的合理布置，即两个平键最好布置在沿周平键最好布置在沿周向相隔向相隔180180；两个半圆键应；两个半圆键应布置在轴的同一母线上；布置在轴的同一母线上；两个楔两个楔键键布置在沿周向相隔布置在沿周向相隔9090120120。另一方面另一方面,考虑两个键上载考虑两个键上载荷分配的不均匀性荷分配的不均匀性，在进一步的强度校核中只按在进一步的强度校核中只按1.51.5个键计算。个键计算。如果轮毂允许适当加长，也可相应地增加键的长度以提高如果轮毂允许适当加长，也可相应地增加键的长度以提高单键连接的承载能力。但由于传递转矩时键上载荷沿长度分布单键连接的承载能力。但由于传递转矩时键上载荷沿长
18、度分布不均，故键的长度不宜过大。当键的长度大于不均，故键的长度不宜过大。当键的长度大于2.25d2.25d时，多出时，多出的长度实际上并不承受载荷，故一般采用的键长不宜超过的长度实际上并不承受载荷，故一般采用的键长不宜超过(1.6(1.6l.8)dl.8)d。一般级以上精度的齿轮有定心精度要求，应选择一般级以上精度的齿轮有定心精度要求，应选择平键平键连连接。由于齿轮不在轴端，故选用接。由于齿轮不在轴端，故选用圆头普通平键圆头普通平键。根据根据d=70mmd=70mm从从平键尺寸表平键尺寸表中查得键的截面尺寸为：宽度中查得键的截面尺寸为：宽度b=20mmb=20mm，高度，高度d=12mmd=1
19、2mm。由轮毂宽度并参考键的长度系列，取。由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长键长L=90mmL=90mm（比轮毂宽度小一些）。（比轮毂宽度小一些）。例例1 1：某减速器中有一直齿圆柱齿轮：某减速器中有一直齿圆柱齿轮安装在轴的两个支承点之间，齿轮和安装在轴的两个支承点之间，齿轮和轴的材料均为锻钢，用键构成静连接。轴的材料均为锻钢，用键构成静连接。齿轮的精度为级，装齿轮处的轴径齿轮的精度为级，装齿轮处的轴径d d=70mm=70mm，齿轮轮毂宽度为，齿轮轮毂宽度为100mm100mm，需，需传递转矩传递转矩T T=2200N=2200Nm m，载荷有轻微冲，载荷有轻微冲击。试设计此键连接。击。试
20、设计此键连接。解解 1.1.选择键连接的类型和尺寸选择键连接的类型和尺寸 键、轴和轮毂的材料都是钢，由键、轴和轮毂的材料都是钢，由表表可查得许用挤压应力可查得许用挤压应力p p=100=100120MPa120MPa，取其平均值，取其平均值p p=110MPa=110MPa。键的工作长度。键的工作长度l l=L L-b b=90-20=70mm,=90-20=70mm,键与键与轮毂键槽的接触高度轮毂键槽的接触高度k k=0.5=0.5h h=0.5=0.512=6mm12=6mm。由挤压应力计算公式可得。由挤压应力计算公式可得 连接的挤压强度不够。考虑到相差较大，因此改用双键，相隔连接的挤压强
21、度不够。考虑到相差较大，因此改用双键，相隔180180布布置。双键的工作长度置。双键的工作长度l=1.5l=1.570mm=105mm,70mm=105mm,由挤压应力计算公式可得由挤压应力计算公式可得键的标记为：键的标记为：键键202090GB/T1096-200390GB/T1096-2003（一般一般A A型键可不标出型键可不标出“A”A”，对于对于B B型或型或C C型键，须将型键，须将“键键”标为标为“键键B”B”或或“键键C”C”）。）。2.2.校核键连接的强度校核键连接的强度例例2 2：某减速器输出端上装有联轴器，如图示：某减速器输出端上装有联轴器，如图示A A型平键连接。型平键
22、连接。已知输出轴直径为已知输出轴直径为60mm60mm，输出转矩为，输出转矩为1200N1200Nm m。键的许用挤。键的许用挤压应力为压应力为150MPa150MPa，试校核键的强度。，试校核键的强度。MPaMPakldTklF15086.13960525.51012002102p33p 例例3 3：某蜗轮与轴用：某蜗轮与轴用A A型普通平键连接。已知轴径型普通平键连接。已知轴径d=40mmd=40mm，转矩，转矩T=522000NT=522000Nmmmm，轻微冲击。初定键的尺寸为，轻微冲击。初定键的尺寸为b=12mmb=12mm，h=8mmh=8mm，L=100mmL=100mm。轴、键
23、和蜗轮的材料分别为。轴、键和蜗轮的材料分别为4545号钢，号钢，3535号钢和灰铸铁，号钢和灰铸铁，试校核键连接的强度。若强度不够，请提出两种改进措施。试校核键连接的强度。若强度不够，请提出两种改进措施。解解p p=50=5060MPa60MPaMPaMPakldTklF6050148.7440)12100(4105220002102p33p改进措施：采用双键；增加轮毂宽度；增加键的长度。改进措施：采用双键；增加轮毂宽度；增加键的长度。例例4:4:指出图示楔键连接结构中的错误，并提出改正措施（在指出图示楔键连接结构中的错误，并提出改正措施（在图上修改并用文字说明）。图上修改并用文字说明）。作业
24、：作业：1 1、6-36-3 2 2、6-46-4 3 3、普通平键连接有哪些失效形式？滑动平键连接和、普通平键连接有哪些失效形式？滑动平键连接和导向平键连接的主要失效形式是什么？导向平键连接的主要失效形式是什么？花键连接由花键连接由内花键和外花键内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零组成。内、外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。显然，花键连接是平键连接在数目上的发展。为外花键。显然，花键连接是平键连接在数目上的发展。内花键内花键外花键外花键齿轮毂孔为内花键齿轮毂孔为内花键6-26-2花键连接花
25、键连接一、花键连接的类型、特点和应用一、花键连接的类型、特点和应用由于结构形式和制造工艺的不同，与平键连接比较，花由于结构形式和制造工艺的不同，与平键连接比较，花键连接在强度、工艺和使用方面有下列特点：键连接在强度、工艺和使用方面有下列特点：）因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，）因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故连接受力较为均匀；故连接受力较为均匀；）因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少）因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少；）齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；）齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；）轴上零件与
26、轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要）轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要；）导向性好，这对动连接很重要；）导向性好，这对动连接很重要；）可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；）可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；）制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本较高。）制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本较高。适用场合适用场合定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的连接定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的连接 花键连接是将具有均布的多个凸齿的轴置于轮毂相应的凹花键连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连接。其槽中所构成的连接。其工作面是键齿侧。工作面是键齿侧。花键
27、连接是多齿传递载荷，故比平键连接的承载能力高，花键连接是多齿传递载荷，故比平键连接的承载能力高，定心性和导向性好，对轴的削弱小定心性和导向性好，对轴的削弱小(齿浅、应力集中小齿浅、应力集中小)；花键连接按齿形的不同，可分为花键连接按齿形的不同，可分为矩形花键和渐开线花键矩形花键和渐开线花键两两类，这两类花键均已标准化。类，这两类花键均已标准化。按按齿高齿高的不同，矩形花键的齿形尺寸在标准中规定两个系的不同，矩形花键的齿形尺寸在标准中规定两个系列，即轻系列和中系列。轻系列的承载能力较低，多用于静连列，即轻系列和中系列。轻系列的承载能力较低，多用于静连接或轻载连接；中系列用于中等载荷。接或轻载连接
28、；中系列用于中等载荷。矩形花键的定心方式为矩形花键的定心方式为小径定心小径定心，即外花键和内花键的小即外花键和内花键的小径为配合面。其特点是定心精度高，定心的稳定性好，能用磨径为配合面。其特点是定心精度高，定心的稳定性好，能用磨削的方法消除热处理引起的变形。矩形花键连接是应用最为广削的方法消除热处理引起的变形。矩形花键连接是应用最为广泛的花键连接。泛的花键连接。如航空发动机、汽车、燃气轮机、机床、工程机械、拖拉如航空发动机、汽车、燃气轮机、机床、工程机械、拖拉机、农业机械及一般机械传动装置等。机、农业机械及一般机械传动装置等。矩形花键矩形花键渐开线花键渐开线花键渐开线花键的齿廓为渐开线，分度圆
29、压力角渐开线花键的齿廓为渐开线，分度圆压力角有有3030及及4545两种；齿顶高分别为两种；齿顶高分别为0.5m0.5m和和0.4m0.4m（m m为模数）。渐开线花键可以用为模数）。渐开线花键可以用制造齿轮的方法来加工，工艺性较好，易获得较高的制造精度和制造齿轮的方法来加工，工艺性较好，易获得较高的制造精度和互换性。互换性。渐开线花键的定心方式为渐开线花键的定心方式为齿形定心（外径定心）齿形定心（外径定心）。受载时齿。受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，有利于各齿受力均匀，强度高，上有径向力，能起自动定心作用，有利于各齿受力均匀，强度高，寿命长。寿命长。渐开线花键用于载荷较大，定心精度要求
30、较高以及尺寸较渐开线花键用于载荷较大，定心精度要求较高以及尺寸较大的连接，如航空发动机、燃气轮机、汽车等。大的连接，如航空发动机、燃气轮机、汽车等。压力角压力角4545的的花键工作面高度小，承载能力较低，多用于轻载、小直径和薄花键工作面高度小，承载能力较低，多用于轻载、小直径和薄型零件的连接。型零件的连接。二、花键连接强度计算二、花键连接强度计算 花键连接的受力情况如右图。其主要花键连接的受力情况如右图。其主要失效形式失效形式仍是工作面被压溃（静连接）或工作面过度磨损仍是工作面被压溃（静连接）或工作面过度磨损（动连接）。（动连接）。强度计算时，假定载荷在键的工作面上均强度计算时，假定载荷在键的
31、工作面上均匀分布，且压力的合力匀分布，且压力的合力F F 作用在平均直径作用在平均直径d dm m处，处，并引入载荷分配不均匀系数并引入载荷分配不均匀系数，则花键连接的，则花键连接的强度校核式为：强度校核式为：pm3p102zhldT静连接：静连接：pzhldTpm3102动连接：动连接：8.07.0上两式中上两式中:矩形花键矩形花键CdDh22键的工作高度为：键的工作高度为：p p、p p 为花键连接的许用挤压应力和许用压力为花键连接的许用挤压应力和许用压力渐开线花键渐开线花键a a=30=30，h h=m ma a=45=45，h h=0.8=0.8m m 型面连接是用非圆截面的柱面体或锥
32、面体的轴与相同轮廓的毂孔配合型面连接是用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合以传递运动和转矩的可拆连接，它是无键连接的一种型式。以传递运动和转矩的可拆连接，它是无键连接的一种型式。在家用机械、办公机械等中，采用了大量的压铸、注塑零件。要注塑在家用机械、办公机械等中，采用了大量的压铸、注塑零件。要注塑出各种各样的非圆形孔是毫无困难的，故型面连接的应用获得了发展。应出各种各样的非圆形孔是毫无困难的，故型面连接的应用获得了发展。应用较多的是带切口圆形和正六边形型面。用较多的是带切口圆形和正六边形型面。由于型面连接要用到非圆形孔，因加工困难，限制了型面连接的应用。由于型面连接要用到非圆形孔
33、，因加工困难，限制了型面连接的应用。一、型面连接一、型面连接6-6-无键连接无键连接 型面连接的特点型面连接的特点装拆方便，对中性较好；装拆方便，对中性较好；连接面上没有应力集中源，减少了应力集中；连接面上没有应力集中源，减少了应力集中；锥体型面连接中作用有很大的推力，且挤压应力比键连接中的挤压应力锥体型面连接中作用有很大的推力，且挤压应力比键连接中的挤压应力高，承载能力较低；高，承载能力较低；切削加工较复杂，不易保证配合精度，应用尚不广泛。但由于成型工艺切削加工较复杂，不易保证配合精度，应用尚不广泛。但由于成型工艺的发展，促进了型面联接在轻载连接中的应用。的发展，促进了型面联接在轻载连接中的
34、应用。型面连接常用的型面有型面连接常用的型面有带切口的圆形带切口的圆形 方形方形 六边形六边形等距曲线等距曲线胀套的尺寸选择：胀套的尺寸选择：胀紧连接是在毂孔与轴之间装入胀紧连接胀紧连接是在毂孔与轴之间装入胀紧连接套（简称胀套），在轴向力作用下，同时胀紧套（简称胀套），在轴向力作用下，同时胀紧轴与毂而构成的一种静连接。轴与毂而构成的一种静连接。各型胀套已标准化，选用时可根据轴、各型胀套已标准化，选用时可根据轴、毂尺寸及传递载荷大小，从标准中选择合适毂尺寸及传递载荷大小，从标准中选择合适的型号和尺寸。的型号和尺寸。选择时应满足：选择时应满足：TT 传递转矩时传递转矩时aaFF 传递轴向力时传递轴
35、向力时a22aR2FdTFF传递联合作用的转矩和轴向力时传递联合作用的转矩和轴向力时二、胀紧连接二、胀紧连接 TmTm 当一个胀套不满足要求时，可用两个以上的胀套串联使用，此时总的额当一个胀套不满足要求时，可用两个以上的胀套串联使用，此时总的额定载荷为：定载荷为：m m为额定载荷系数为额定载荷系数 在轴与毂孔之间装入胀套，可装一个（指一组）或几个，在轴向力在轴与毂孔之间装入胀套，可装一个（指一组）或几个，在轴向力作用下作用下,同时胀紧轴与毂。根据胀套结构形式的不同，同时胀紧轴与毂。根据胀套结构形式的不同，GB/T5867-1986GB/T5867-1986规规定了五种型号（定了五种型号（Z1Z
36、1Z5Z5型）。型）。采用采用Z1Z1型胀套的胀紧连接见下图。在毂孔和轴的对应光滑圆柱面间，型胀套的胀紧连接见下图。在毂孔和轴的对应光滑圆柱面间，装加一个或两个胀套。当拧紧螺母或螺钉时，轴向力作用下，内、外套装加一个或两个胀套。当拧紧螺母或螺钉时，轴向力作用下，内、外套筒互相楔紧，内套筒缩小箍紧轴，外套筒胀大而撑紧轮毂，使接触面间筒互相楔紧，内套筒缩小箍紧轴，外套筒胀大而撑紧轮毂，使接触面间产生压紧力。工作时，由此压紧力所产生的摩擦力矩和摩擦力来传递转产生压紧力。工作时，由此压紧力所产生的摩擦力矩和摩擦力来传递转矩和轴向力。矩和轴向力。一个胀套一个胀套两个胀套两个胀套 采用一个采用一个Z2Z2
37、型胀套的胀紧连接如图示。型胀套的胀紧连接如图示。Z2Z2型胀套中，与轴型胀套中，与轴或毂孔贴合的套筒均有纵向缝隙，以利变形和胀紧。根据传递或毂孔贴合的套筒均有纵向缝隙，以利变形和胀紧。根据传递载荷的大小，可在轴与毂孔间加装一个或几个胀套。拧紧连接载荷的大小，可在轴与毂孔间加装一个或几个胀套。拧紧连接螺钉，便可将轴、毂胀紧，以传递载荷。螺钉，便可将轴、毂胀紧，以传递载荷。采用采用Z2Z2型胀套的胀紧连接型胀套的胀紧连接 胀紧连接的定心性好，装拆方便，引起的应力集中较小，胀紧连接的定心性好，装拆方便，引起的应力集中较小，承载能力较高，并且有安全保护作用。但由于要在轴和毂孔承载能力较高，并且有安全保
38、护作用。但由于要在轴和毂孔间安装胀套，应用有时受到结构尺寸的限制。间安装胀套，应用有时受到结构尺寸的限制。各型胀套已标准化，选用时只需根据轴和轮毂的尺寸以各型胀套已标准化，选用时只需根据轴和轮毂的尺寸以及传递载荷的大小，查阅手册选择合适的型号和尺寸，使传及传递载荷的大小，查阅手册选择合适的型号和尺寸，使传递的载荷在许用范围内。递的载荷在许用范围内。6-6-销连接销连接一、销的主要功用一、销的主要功用定位销定位销圆柱销圆锥销圆柱销圆锥销销连接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大销连接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可用于轴和轮毂或其他零件的连接。的载荷。也可用于轴和
39、轮毂或其他零件的连接。根据销的用途不同，一般有：定位销、连接销、安全销。根据销的用途不同，一般有：定位销、连接销、安全销。连接销连接销安全销安全销 用来固定零件之间的相对位置的销用来固定零件之间的相对位置的销,称为称为定位销定位销，它是，它是组合加工和装配时的重要辅助零件。定位销通常不承受载组合加工和装配时的重要辅助零件。定位销通常不承受载荷或只受很小的载荷，故不作强度校核计算，其直径可按荷或只受很小的载荷，故不作强度校核计算，其直径可按结构确定，数目一般不少于两个。销装入每一被连接件内结构确定，数目一般不少于两个。销装入每一被连接件内的长度，约为销直径的的长度，约为销直径的1 12 2倍。倍
40、。定位销定位销圆柱销圆锥销圆柱销圆锥销 用于连接的销称为用于连接的销称为连接销连接销,可以用来传递不大的载荷。可以用来传递不大的载荷。连接销的类型可根据工作要求选定，其尺寸可根据连接的结连接销的类型可根据工作要求选定，其尺寸可根据连接的结构特点按经验或规范确定，必要时再按剪切和挤压强度条件构特点按经验或规范确定，必要时再按剪切和挤压强度条件进行校核计算。进行校核计算。连接销连接销安全销安全销 销作为安全装置中的过载剪断元件时，称为销作为安全装置中的过载剪断元件时，称为安全销安全销。安。安全销在机器过载时应被剪断，因此，销的直径应按过载时被全销在机器过载时应被剪断，因此，销的直径应按过载时被剪断
41、的条件确定。为了确保安全销被剪断而不提前发生挤压剪断的条件确定。为了确保安全销被剪断而不提前发生挤压破坏，通常可在安全销上加一个销套。破坏，通常可在安全销上加一个销套。根据销的结构形式有：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和根据销的结构形式有：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。这些销均已标准化开口销等。这些销均已标准化销的材料为销的材料为3535、4545钢（开口销为低碳钢），许用应力钢（开口销为低碳钢），许用应力=80MPa=80MPa，许用挤压应力，许用挤压应力 p p 与键联接的挤压应力相同。与键联接的挤压应力相同。槽槽 销销销轴和开口销销轴和开口销开尾圆锥销开尾圆锥销圆柱销圆柱销圆锥销圆锥
42、销内螺纹圆锥销内螺纹圆锥销二、销的结构分类二、销的结构分类 圆柱销靠过盈配合固定在销孔中，经多次圆柱销靠过盈配合固定在销孔中，经多次拆卸会降低其定位精度和可靠性。圆柱销的直拆卸会降低其定位精度和可靠性。圆柱销的直径偏差有径偏差有u8u8、m6m6、h8h8和和h11h11四种以满足不同的四种以满足不同的使用要求；使用要求；圆锥销具有圆锥销具有1:501:50的锥度，在受横向力时的锥度，在受横向力时可以自锁。它安装方便，定位精度高，可多可以自锁。它安装方便，定位精度高，可多次装拆而不影响定位精度；次装拆而不影响定位精度；端部带螺纹的圆锥销可用于盲孔或拆卸困端部带螺纹的圆锥销可用于盲孔或拆卸困难的
43、场合；难的场合；圆柱销圆柱销 圆锥销圆锥销端部带螺纹的圆锥销端部带螺纹的圆锥销 槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽，将槽销打入销孔后，由于材料的弹性槽，将槽销打入销孔后，由于材料的弹性使销挤压在销孔中，不易松脱，因而能承使销挤压在销孔中，不易松脱，因而能承受振动和变载荷；受振动和变载荷；轴销用于两零件的铰接处，构成铰轴销用于两零件的铰接处，构成铰链连接。轴销通常用开口销锁定，工作链连接。轴销通常用开口销锁定，工作可靠，拆卸方便。可靠，拆卸方便。槽销槽销轴销和开口销轴销和开口销开尾圆锥销适用于有冲击、振动的场合；开尾圆锥销适用于有冲击、振动的场合；开尾圆锥销开尾圆
44、锥销填空题填空题1、平键分为、平键分为_、_和和_三种。三种。2、按键头部形状普通平键分为、按键头部形状普通平键分为_、_和和_。3、普通平键用于、普通平键用于_连接，导键和滑键用于连接，导键和滑键用于_连接。连接。4、考虑轮毂与轴之间是否有相对运动，半圆键用于、考虑轮毂与轴之间是否有相对运动，半圆键用于_连接，连接，楔键用于楔键用于_连接。连接。5、花键连接按齿形不同可分为、花键连接按齿形不同可分为_和和_两种。两种。6、一般情况下平键用于静连接其失效是工作面、一般情况下平键用于静连接其失效是工作面_，用于动，用于动连接则失效于工作面连接则失效于工作面_。7、矩形花键连接现用标准只采用、矩形
45、花键连接现用标准只采用_定心方式。定心方式。8、一组切向键能传递、一组切向键能传递_方向轴向力。方向轴向力。普通平键普通平键导向平键导向平键滑键滑键圆头圆头平头平头单圆头单圆头静静动动静静静静矩形矩形渐开线形渐开线形压溃压溃过度磨损过度磨损小径小径单单9、半圆键优点是、半圆键优点是_，缺点是，缺点是_，它主要用于轻载的连接。它主要用于轻载的连接。工艺性好工艺性好轴上键槽太深，对轴削弱大轴上键槽太深，对轴削弱大10、双向工作的轴应选用、双向工作的轴应选用_组切向键。组切向键。11、为便于楔键的装拆，轮毂的、为便于楔键的装拆，轮毂的_面制出面制出1/100的斜度，用的斜度，用于轴端时应选用键的于轴
46、端时应选用键的_面具有上述同样斜度的楔键。面具有上述同样斜度的楔键。12、平键的工作面是、平键的工作面是_，楔键的工作面是，楔键的工作面是_。13、钩头楔键与普通楔键相比，优点是、钩头楔键与普通楔键相比，优点是_，缺点是，缺点是_。14、普通平键连接当采用双键时两键在周向应相隔、普通平键连接当采用双键时两键在周向应相隔_（度）（度）布置；用双楔键连接时两键在周向应相隔布置；用双楔键连接时两键在周向应相隔_（度）布置；半圆（度）布置；半圆键连接采用双键时则布置在键连接采用双键时则布置在_。15、锥形薄壁零件的轴毂静连接宜选用、锥形薄壁零件的轴毂静连接宜选用_形花键。形花键。16、切向键传递双向转
47、矩时应安装、切向键传递双向转矩时应安装_的切向键。的切向键。17、C型平键的端部形状是型平键的端部形状是_，适于在，适于在_处使用。处使用。两两槽底槽底上表上表侧面侧面上、下面上、下面装拆方便装拆方便不安全不安全18090120同一母线上同一母线上45渐开线渐开线两对间隔两对间隔120130单圆头单圆头轴端轴端判断题判断题 1、普通平键是标准件。、普通平键是标准件。2、普通平键的剖面尺寸是根据轴的直径按标准选取的。、普通平键的剖面尺寸是根据轴的直径按标准选取的。3、两端为圆形的平键槽用圆盘形铣刀加工。、两端为圆形的平键槽用圆盘形铣刀加工。4、两端为方形的平键槽用指状铣刀加工。、两端为方形的平键
48、槽用指状铣刀加工。5、导向键固定在轮毂上而轴可沿着键侧移动。、导向键固定在轮毂上而轴可沿着键侧移动。6、滑键固定在轮毂上随轮毂一同沿着轴上的键槽移动。、滑键固定在轮毂上随轮毂一同沿着轴上的键槽移动。7、导键宽度与其相对滑动的键槽宽度之间的配合为间隙配合。、导键宽度与其相对滑动的键槽宽度之间的配合为间隙配合。8、楔键上表面有、楔键上表面有1：100的斜度。的斜度。9、常用的斜键有楔键和切向键。、常用的斜键有楔键和切向键。10、为便于楔键的装拆，轴上键槽底面具有、为便于楔键的装拆，轴上键槽底面具有1/100斜度。斜度。18、切向键是由两个斜度为、切向键是由两个斜度为1：100的单边倾斜楔键组成的。
49、的单边倾斜楔键组成的。19、普通平键的定心精度高于花键的定心精度。、普通平键的定心精度高于花键的定心精度。11、一端圆头一端方头的、一端圆头一端方头的C型平键一般用于轴的伸出端。型平键一般用于轴的伸出端。12、普通平键的工作面是键的底面。、普通平键的工作面是键的底面。13、斜键连接构成松的轴毂连接。、斜键连接构成松的轴毂连接。14、半圆键的工作面不是键的侧面。、半圆键的工作面不是键的侧面。15、半圆键和平键能实现轴上零件的轴向固定，所以能传递轴、半圆键和平键能实现轴上零件的轴向固定，所以能传递轴向力。向力。16、切向键的工作面是键的侧面。、切向键的工作面是键的侧面。MPaB60017、按标准规
50、定普通平键应选用强度极限、按标准规定普通平键应选用强度极限 的材料制的材料制作。作。20、45渐开线花键应用于薄壁零件的轴毂连接。渐开线花键应用于薄壁零件的轴毂连接。21、矩形花键的定心（对中）方式只有内径（小径）定心一、矩形花键的定心（对中）方式只有内径（小径）定心一种。种。22、对于采用常见的材料组合和按标准选取尺寸的平键连接、对于采用常见的材料组合和按标准选取尺寸的平键连接（静），主要失效形式是磨损。（静），主要失效形式是磨损。23、导键的失效形式主要是剪断。、导键的失效形式主要是剪断。24、滑键的主要失效形式不是磨损而是键槽侧面的压溃。、滑键的主要失效形式不是磨损而是键槽侧面的压溃。2
