第6章+鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接

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1、第六章　鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接《機械設(shè)計》（第八版）6-1鍵連接…6-2花鍵連接…6-3無鍵連接…6-4銷連接…6-2花鍵連接花鍵按其齒形可分為:（1）矩齒形花鍵；（2）漸開線花鍵?；ㄦI連接的齒數(shù)、尺寸、配合等均應(yīng)按標準選取?；ㄦI連接可用于靜連接或動連接?；ㄦI連接的強度計算花鍵連接的受力分析花鍵連接的主要失效形式：（1）工作面被壓潰（靜連接）（2）工作面過度磨損（動連接）花鍵連接的強度計算花鍵連接強度計算靜連接動連接ψ——載荷分配不均勻系數(shù),與齒數(shù)多少有關(guān),一般取ψ=0.7～0.8,齒數(shù)多時取偏小值；花

2、鍵連接的強度計算許用應(yīng)力矩形花鍵按齒高的不同，矩形花鍵的齒形尺寸在標準中規(guī)定了兩個系列：輕系列和中系列。矩形花鍵的定心方式:小徑定心特點：（1）定心精度高；（2）定心的穩(wěn)定性好；（3）能用磨削的方法消除熱處理引起的變形。漸開線花鍵漸開線花鍵的齒廓為漸開線，齒頂高分別為0.5m和0.4m(m為模數(shù))與漸開線齒輪相比：（1）漸開線花鍵的齒較短；（2）齒根較寬；（3）不發(fā)生根切的最小齒數(shù)較少。漸開線花鍵漸開線花鍵的優(yōu)點:（1）當(dāng)傳遞的轉(zhuǎn)矩較大且軸徑也大時宜采用30°漸開線花鍵連接。（2）45°的漸開線花鍵特別適用于

3、薄壁零件的軸轂連接。漸開線花鍵的定心方式為齒形定心：有利于各齒均勻承載?；ㄦI連接特點與應(yīng)用與平鍵相比，花鍵的優(yōu)點：（1）因為在軸上和轂孔上直接而勻稱地制出較多的齒與槽，故連接受力較為均勻；（2）因槽較淺，齒根處應(yīng)力集中較小，軸與轂的強度削弱較?。唬?）齒數(shù)較多，總接觸面積較大，可承受較大的載荷；（4）軸上零件與軸的對中性好（用于高速及精密機器）（5）導(dǎo)向性較好；（6）可用磨削的方法提高加工精度及連接質(zhì)量。缺點：齒根仍有應(yīng)力集中；需用專門設(shè)備加工；成本較高?；ㄦI連接特點與應(yīng)用花鍵連接應(yīng)用于：（1）定心精度要求高

4、；（2）載荷大；（3）經(jīng)常滑移的連接。6-1鍵連接鍵連接的功能、分類、結(jié)構(gòu)型式及應(yīng)用鍵是一種標準零件，其功能：（1）實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩；（2）實現(xiàn)軸上零件的軸向固定；（3）實現(xiàn)軸上零件的軸向滑動的導(dǎo)向鍵連接的主要類型（1）平鍵連接（2）半圓鍵連接（3）楔鍵連接（4）切向鍵連接鍵的選擇鍵的選擇包括類型和尺寸兩個方面。鍵的尺寸選擇應(yīng)符合：標準規(guī)格；強度要求。鍵的主要尺寸：截面尺寸（以鍵寬b×鍵高h表示）和鍵長L鍵的截面尺寸b×h按軸的直徑d由標準中選定。鍵的長度L一般按輪轂的長度而定，即鍵長等于

5、或略短于輪轂的長度；而導(dǎo)向平鍵則按輪轂的長度及其滑動距離而定。一般輪轂的長度可取為L≈(1.5～2)d，這里的d為軸的直徑。所選定的鍵長亦應(yīng)符合標準規(guī)定的長度系列。重要的鍵連接在選出鍵的類型和尺寸后，還應(yīng)進行強度計算。平鍵連接普通平鍵的結(jié)構(gòu)型式平鍵特點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中性較好等。這種鍵連接不能承受軸向力，因而對軸上的零件不能起到軸向固定的作用。平鍵按用途分類（1）普通平鍵（2）薄型平鍵（3）導(dǎo)向平鍵（4）滑鍵鍵槽的加工（1）軸上鍵槽：圓柱立銑刀（A和C型）和圓盤銑刀（B型）；（2）輪轂上鍵槽：插刀

6、。平鍵按頭型式分類（1）圓頭（A型）（2）平頭（B型）（3）單圓頭（C型）薄型平鍵薄型平鍵與普通平薄的主要區(qū)別是鍵的高度約為普通平鍵的60～70%。但薄型平鍵傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較低，常用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸及一些徑向尺寸受限制的場合。平鍵圖片導(dǎo)向平鍵與滑鍵導(dǎo)向平鍵滑鍵半圓鍵連接半圓鍵連接結(jié)構(gòu)軸上鍵用尺寸與半圓鍵相同的半圓鍵槽銑刀銑出，因而鍵在槽中能繞其幾何中心擺動以適應(yīng)輪轂中鍵槽的斜度。半圓鍵工作時，靠其側(cè)面來傳遞轉(zhuǎn)矩。半圓鍵連接特點優(yōu)點：工藝性較好，裝配方便，尤其適用于錐形軸端與輪轂的連接。缺點：軸上鍵槽較深，對

7、軸的強度削弱較大，故一般只用于輕載靜連接中。楔鍵連接楔鍵連接的結(jié)構(gòu)楔鍵分類：（1）普通楔鍵；（2）鉤頭楔鍵。工作面楔鍵連接（1）對輪轂起到單向的軸向固定作用；楔鍵連接的特點（2）楔鍵連接在傳遞有沖擊和振動的較大轉(zhuǎn)矩時，仍能保證連接的可靠性。缺點：楔緊后，軸與輪轂的配合產(chǎn)生偏心和偏斜，因此主要用于轂類零件的定心精度要求不高和低轉(zhuǎn)速的場合。楔鍵圖片切向鍵連接切向鍵連接的結(jié)構(gòu)：切向鍵是由一對斜度為1：100的楔鍵組成。切向鍵連接切向鍵的工作原理：（1）靠工作面上的擠壓力和軸與輪轂間和摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。（2）用一個切

8、向健時，只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩；當(dāng)要傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時，必須用兩個切向鍵，兩者間的夾角為120°～130°。（3）特點：由于切向鍵對軸的削弱較大，因此常用于直徑大于100mm的軸上。鍵的強度的計算（1）平鍵連接強度計算…（2）半圓鍵連接強度計算…（3）楔鍵連接簡化強度計算…（4）切向鍵連接簡化強度計算…鍵的材料：抗拉強度不小于600MPa的鋼，通常為45號鋼。當(dāng)強度不夠時，可采用雙鍵。兩個平鍵，最好的布置是在