1、项目六 键连接的拆装 学习目标 完成本项目后，你应当能：1.叙述键联接的作用和种类。2.根据给定的任务，检查和安装平键。3.根据联接要求，选用键联接的类型，确定键的尺寸。学习任务描述 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运动和转矩，有些还可以实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。键联接结构简单、工作可靠、装拆方便，因此在生产中应用广泛。在拆卸键联接零件时，因这些零件与轴配合较紧，拆装时决不可直接敲击键联接零件，否则不仅会造成零部件的损坏，而且容易形成事故隐患。键键 连连 接接键键轴轴皮带轮皮带轮 键连接是先将键连接是先将键键嵌入嵌入轴上的键槽内轴上的键槽内，再对，再对准
2、准轮毂上的键槽轮毂上的键槽，把轴和键同时插入孔和槽内，把轴和键同时插入孔和槽内，当轴转动时，通过键连接使轮与轴一起转动，当轴转动时，通过键连接使轮与轴一起转动，达到传递动力的目的。达到传递动力的目的。键键主要用于主要用于轴和轴上零件轴和轴上零件（带轮、齿轮等）（带轮、齿轮等）之间的之间的连接连接，以传递扭矩。，以传递扭矩。任务1 键联接图 如下图所示为齿轮与轴的键联接装配结构图。齿轮3左端用轴肩，右端用挡圈4和螺母5固定其轴向位置；齿轮3与轴1的联接采用了键联接。以固定其周向位置。任务2 键联接的类型及应用 按结构特点和工作原理，键联接可分为平键联接、半圆键联接、楔键联接和花键联接等。一 平键
3、联接 平键联接的剖面结构如下图所示。平键的下表面有轴上键槽贴紧，上表面与轮毂键槽顶面留有间隙，两侧面为工作面，依靠键与键槽间的挤压力Ft传递转矩T。平键联接制造容易、装拆方便、对中性良好，适用于传动精度要求较高的场台。平面联接的剖面结构平面联接的剖面结构 键连接的画法和标注键连接的画法和标注轮轮轴轴键键主视图是通过轴的轴线和键的纵向对称主视图是通过轴的轴线和键的纵向对称平面剖切后画出的，轴和键按未被剖切平面剖切后画出的，轴和键按未被剖切绘制。为了表达键在轴上的安装情况，绘制。为了表达键在轴上的安装情况，轴采用局部剖视。轴采用局部剖视。注意：轮上键槽的底面与键不接触，画出注意：轮上键槽的底面与键
4、不接触，画出间隙，键与键槽的其他表面都接触，画成间隙，键与键槽的其他表面都接触，画成一条直线。一条直线。注意：装配图中不标注尺寸。注意：装配图中不标注尺寸。AAA-Ad注注:d-tLt 为轴上键槽深度，为轴上键槽深度，b 根据用途可将其分为以下3种。1、普通平键联接。普通平键联接如下图所示。普通平键的主要尺寸是键宽b、键高h和键长L。端部有圆头(A型)、平头(B型)和单圆头(C型)3种形式。A型键定位好，应用广泛。C型键用于轴端。A、C型键的轴上键槽用立铣刀切削，端部应力集中较大。B型键的轴上键槽用盘铣刀铣出，应力集中较小，但对于尺寸较大的键，要用紧定螺钉压紧，以防松动。键的种类键的种类普通平
5、键普通平键半圆键半圆键楔键楔键 键连接具有结构简单、紧凑、可靠、装拆方便和键连接具有结构简单、紧凑、可靠、装拆方便和成本低廉的优点。成本低廉的优点。常用的键有常用的键有普通平键普通平键、半圆键半圆键和和楔键楔键和和花键花键等。等。A型（圆头）型（圆头）B型（平头）型（平头）C型（单圆头）型（单圆头）普通平键联接普通平键联接 2、薄型平键联接。薄型平键与普通平键比较，在键髋b相同时，键高h较小。薄型平键联接对轴和轮毂的强度削弱较小，用于薄壁结构和特殊场合。3、导向平键联接。当零件需作轴向移动时，可采取导向平键联接，如下图1所示。导向平键较普通平键长，为防止健体在轴中松动，用两个螺钉将其固定在轴上
6、键槽中，键的中部设有起键螺孔，以便拆卸。轴上零件作短距离轴向移动时，键起导向作用，构成动联接。当轴上零件移动距离较长时，可采用如下图2所示的滑键联接。起键螺孔起键螺孔导向平键联接导向平键联接P65页页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。潘存云教授研制固定螺钉固定螺钉潘存云教授研制潘存云教授研制起键螺孔起键螺孔固定螺钉固定螺钉 图图1 1 导向平键联接导向平键联接 图图2 2 滑键联接滑键联接 二 半圆键联接 半圆键联接如下图所示。半圆键呈半圆形，轮毂槽开通。工作时依靠两侧面传递转矩。键在轴槽中能绕其几何中心摆动，可以适应轮毂上键槽的斜度。但键槽窄而
7、深，对轴的强度较大，主要用于轻载联接，尤其适于锥形轴头与轮毂的联接。半圆键连接常用于载荷不大的传动轴上，其工半圆键连接常用于载荷不大的传动轴上，其工作原理及画法与普通平键相似，两侧面与轮和轴接作原理及画法与普通平键相似，两侧面与轮和轴接触，顶面应有间隙。触，顶面应有间隙。AAAA半圆键联接半圆键联接 三 楔键联接 楔键联接如图1所示，楔键的上表面和轮毂槽底面均有1:100的斜度，键楔紧在轴毂之间。工作时，键的上下表面为工作面，依靠压紧面的摩擦力传递转矩及单向轴向力。楔键分普通楔键和钩头楔键，前者有A（圆头）、B（平头）两种形式。装配时，对于A型楔键要先将键放入键槽，然后打紧轮毂；对于B型及钩头
8、楔键，可先将轮毂装在适当位置，再将键打紧。钩头与轮毂端面间应留有余地，以便拆卸。键楔紧后，轴与轴上零件的对中性差，在冲击、振动或变载下，联接容易松动。楔键联接适用于不要求准确定心、低速运转的场合。当轴径d100mm且传递较大转矩时，可采用有一对楔键组成的切向键联接，如图2所示。钩头楔键的上顶面有钩头楔键的上顶面有1：100的斜度，装配时将键沿轴的斜度，装配时将键沿轴向嵌入键槽内，靠键的上、下面将轴和轮连接在一起，键向嵌入键槽内，靠键的上、下面将轴和轮连接在一起，键的侧面为非工作面。的侧面为非工作面。安装时用力安装时用力打入打入工作面工作面潘存云教授研制双钩头滑键双钩头滑键结构特点：两端有钩头，
9、键固定在轮毂上，键短，槽长。结构特点：两端有钩头，键固定在轮毂上，键短，槽长。潘存云教授研制潘存云教授研制单圆钩头滑键单圆钩头滑键结构特点：单圆钩头，嵌入轮毂中。结构特点：单圆钩头，嵌入轮毂中。潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制 四 花键联接 花键联接由轴上加工出的外花键和轮毂上加工出的内花键组成，如下图所示。花键联接花键联接潘存云教授研制潘存云教授研制 工作时靠键齿的侧面相互挤压传递转矩。花键联接的优点是：键齿数多，承载能力强；键槽较浅，应力集中小，对轴和毂的强度削弱也小；键齿分布均匀，受力均匀；轴上零件与轴的对中性好；导向性好。花键联接的缺点是成本较高。因此，花键联接用于定心精度要
10、求高和载荷较大的场合。按齿廓的不同。分矩形花键和渐开线花键。1、矩形花键。矩形花键的齿廓为直线，规格为键数(N)小径（d）大径（D）键宽(B)。按键数和键高的不同，矩形花键分轻、中两个系列。对载荷较轻的静联接，可选用轻系列；载荷较大的静联接或动联接，可选用中系列。国家标准规定，矩形花键联接采用小径定心，如下图所示。这种方式可采用热处理后磨内花键孔的工艺，从而提高定心精度，并在单件生产或花键孔直径较大时避免使用拉刀，以降低制造成本。矩形花键联接矩形花键联接 2、渐开线花键联接。渐开线花键的齿廓为渐开线，如下图所示，受载时齿面上有径向力，起自动定心作用，使各齿均匀承载，强度高。渐开线花键可以用齿轮
11、加工设备制造，工艺性好，加工精度高，互换性较好。因此渐开线花键联接常用于传递载荷较大、轴径较大、大批量及重要的场合。渐开线花键联接渐开线花键联接 任务4 其他常用联接 在机械联接中，除以上介绍的联接外，还经常用到一些其他形式的联接，如铆接、焊接、粘接、过盈配合联接等，下面对其进行简单介绍。一 柳接 铆接是将铆钉穿过被联接件上的预制孔,经铆合而成的一种不可拆联接,如下图所示。铆接结构简单。抗冲击载荷能力较强，但加工时噪音较大。一般应用于薄壁板件的联接和有色金属件的联接，如食品机械、飞机制造等。铆接已逐渐被焊接和粘接所代替。铆接铆接 二 焊接 焊接是利用局部加热的方法将被联接件联接成一体的不可拆联接。在机械工业中，常用的焊接方法有电弧焊、电阻焊和气焊等。在焊接时，被联接件接缝处的金属和焊条熔化、混合并填充接缝处空隙而形成焊缝。最常见的焊缝形式有正接填角焊缝、搭接填角焊键和对接焊缝等，如图1所示。为了保证焊接质量，避免出现未焊透或缺焊现象，焊缝应按被联接件的厚度制成如图2所示的相应的坡口形式，或进行一般的倒棱，并对坡口进行清洗；焊条应合理选择；焊后进行热处理(如退火)，以消除残余应力等。图图1 1 焊接的形式焊接的形式 图图2 2 坡口形式坡口形式 与铆接相比，焊接具有工艺简单、强度高等优点，应用日益广泛。在单件生产、技术革新及新产品试制等情况下，采用焊接结构，生产周期短、成本低。
