第五章鍵、花鍵、銷與過盈聯(lián)接

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1、第五章鍵、花鍵、銷與過盈聯(lián)接沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)教研室張祖立基本要求1、掌握鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)型式、特點(diǎn)和應(yīng)用2、掌握各類鍵的剖面尺寸和長度的確定方法3、了解各類鍵的失效形式，掌握平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算方法4、掌握花鍵聯(lián)接的類型、工作特點(diǎn)和應(yīng)用5、掌握圓柱面過盈聯(lián)接的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用6、掌握過盈聯(lián)接的計(jì)算7、了解過盈聯(lián)接的裝配方法重點(diǎn)內(nèi)容1、鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)及應(yīng)用2、鍵的選擇，失效形式及平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算3、花鍵聯(lián)接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用4、圓柱面過盈聯(lián)接的裝配方法、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及提高承載能力的措施第一節(jié)鍵聯(lián)接一、鍵的類型

2、及應(yīng)用A型普通平鍵B型普通平鍵C型普通平鍵導(dǎo)向平鍵與滑鍵普通平鍵平鍵半圓鍵楔鍵切向鍵1．平鍵平鍵的特點(diǎn)：工作時(shí)靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩平鍵的兩個(gè)側(cè)面是工作表面工作原理：結(jié)構(gòu)簡單、對中良好、裝拆方便、加工容易，故應(yīng)用廣泛，但僅能做周向固定，不能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定普通平鍵聯(lián)接轂軸鍵A-A√鍵的側(cè)面為工作面?！虇螆A頭鍵常用于軸端?！虘?yīng)用最廣?！唐胀ㄆ芥I用于靜聯(lián)接。工作面AA√常用A型普通鍵。A型普通平鍵C型普通平鍵B型普通平鍵bhR=b/2LLLbLh軸上鍵槽畫法及尺寸注法d注:d-tLt為軸上鍵槽深度，b、t、L可按軸徑

3、d從機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)書上137頁附表4.5-1按標(biāo)準(zhǔn)查出。bbdd+t1輪轂上鍵槽畫法及尺寸注法t1b:可按孔徑d從機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)書上137頁附表4.5-1按標(biāo)準(zhǔn)查出。注:b:鍵槽寬度t1:輪轂上鍵槽深度導(dǎo)向平鍵用于動聯(lián)接，用螺釘固定在軸槽中，軸上的傳動零件可沿鍵做軸向滑動?；I用于動聯(lián)接。當(dāng)零件滑行的距離較大時(shí)，所需的導(dǎo)向平鍵長度過長，加工制造較為困難，此時(shí)宜采用滑鍵?；I固定在輪轂上，軸上零件帶著鍵做軸向滑動。2．半圓鍵半圓鍵用于靜聯(lián)接，鍵的兩側(cè)面為工作面。優(yōu)點(diǎn)：工藝性好，安裝方便。缺點(diǎn)：對軸的削弱較大，只適用于輕載靜聯(lián)

4、接。特別適用于錐形軸端的聯(lián)接。3.楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：楔鍵的上表面和輪轂鍵槽底面均有1:100的斜度。缺點(diǎn)：定心精度不高。應(yīng)用：只能應(yīng)用于定心精度不高，載荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)接。安裝時(shí)用力打入工作面鍵的上下兩面是工作面。楔鍵用于靜聯(lián)接楔鍵工作時(shí)，靠鍵的楔緊作用來傳遞轉(zhuǎn)矩，并能軸向固定零件或承受單向軸向力。鉤頭楔鍵普通楔鍵楔鍵方頭普通楔鍵圓頭普通楔鍵切向鍵用于靜聯(lián)接。鍵的上下兩面是工作面。一個(gè)切向鍵只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩；當(dāng)傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，需用兩個(gè)切向鍵。切向鍵主要用于軸徑大于100mm、對中要求不嚴(yán)而載荷很大的重型機(jī)械中。二、

5、鍵的選擇及鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核1．鍵的選擇類型選擇根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件來選擇尺寸選擇鍵的剖面尺寸b×h根據(jù)軸的直徑d選擇。（P87表5-1）鍵的長度L根據(jù)輪轂的長度選擇，一般鍵長等于或略小于輪轂的長度。2．平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算主要失效形式工作面壓潰（靜聯(lián)接）工作面磨損（動聯(lián)接）計(jì)算準(zhǔn)則工作表面的擠壓強(qiáng)度計(jì)算（靜聯(lián)接）工作面的耐磨性計(jì)算（動聯(lián)接）靜聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度條件假定載荷在鍵的工作面上均勻分布式中：h——鍵的高度，h≈2kl——鍵的工作長度。動聯(lián)接的耐磨性條件式中：l——鍵與輪轂鍵槽的接觸長度3．半圓鍵聯(lián)接的強(qiáng)度

6、計(jì)算主要失效形式工作面被壓潰（只能用于靜聯(lián)接）工作面的擠壓強(qiáng)度計(jì)算——同平鍵聯(lián)接表5-2鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力、許用壓力[p][σp]鋼504030鋼125~150100~12060~90許用值輪轂材料靜載荷輕微沖擊沖擊載荷性質(zhì)鑄鐵70~8050~6030~45鋼1209060[τ]4．鍵的材料、鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍵用抗拉強(qiáng)度極限不低于600MPa的鋼制造，常用精拔中碳鋼d若強(qiáng)度不夠時(shí)，可采用雙鍵聯(lián)接。考慮到載荷分布的不均勻性，校核強(qiáng)度時(shí)按1.5個(gè)鍵計(jì)算。雙鍵布置規(guī)則：平鍵：按180?布置；半圓鍵：同一條母線上；楔鍵：夾

7、角成120?~130?120?~130?第二節(jié)花鍵聯(lián)接應(yīng)用：適用于承受重載或變載和定心精度要求較高的動、靜聯(lián)接。尤其適用于經(jīng)?；频膭勇?lián)接。特點(diǎn)：與平鍵相比，其對中性、導(dǎo)向性、載荷分布的均勻性均較好，花鍵的齒數(shù)多，接觸面積大，承載能力高。結(jié)構(gòu)：由內(nèi)花鍵和外花鍵構(gòu)成的聯(lián)接一、花鍵的類型1．矩形花鍵輕系列——承載能力較小，用于靜聯(lián)接或輕載聯(lián)接中系列——用于中等載荷的聯(lián)接定心方式——小徑定心2．漸開線花鍵齒根較厚，齒根圓角大，應(yīng)力集中小，強(qiáng)度高，承載能力較大定心方式——齒形定心常用壓力角30°、45°二、花鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算主要失效形式

8、工作面壓潰（靜聯(lián)接）工作面過度磨損（動聯(lián)接）花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件靜聯(lián)接動聯(lián)接式中：z——花鍵的齒數(shù)y——載荷分配不均勻系數(shù)，y=0.7～0.8rmhD/2d/2Tdm——花鍵的平均直徑矩形花鍵：D為花鍵外徑，d為花鍵內(nèi)徑，c為齒側(cè)頂部倒角漸開線花鍵dm=dh=m=d/zm為模數(shù)