1、第四章第四章 鍵與花鍵聯鍵與花鍵聯接接 鍵是一種規范件，通常用于聯接軸與軸上零件，鍵是一種規范件，通常用于聯接軸與軸上零件，起周向固定零件的作用，在軸與軸上零件間傳送運動起周向固定零件的作用，在軸與軸上零件間傳送運動或扭矩；而導鍵、滑鍵、花鍵還可作為軸上挪動零件或扭矩；而導鍵、滑鍵、花鍵還可作為軸上挪動零件的導向安裝。的導向安裝。第一節第一節 鍵聯接鍵聯接一、鍵聯接的類型和任務原理一、鍵聯接的類型和任務原理 平鍵的兩側面是任務面，平鍵的兩側面是任務面，上外表與輪轂上的鍵槽底部之上外表與輪轂上的鍵槽底部之間留有間隙，鍵的上、下外表間留有間隙，鍵的上、下外表為非任務面。任務時靠鍵與鍵為非任務面。任

2、務時靠鍵與鍵槽側面的擠壓來傳送扭矩，故槽側面的擠壓來傳送扭矩，故定心性較好。定心性較好。 1 1平鍵聯接平鍵聯接根據用途，平鍵又可分為根據用途，平鍵又可分為 普通平鍵普通平鍵 導向平鍵導向平鍵 滑鍵滑鍵1 1普通平鍵普通平鍵 用于靜聯接，即軸與輪轂間無相對軸向挪動。用于靜聯接，即軸與輪轂間無相對軸向挪動。 構造：兩側面為任務面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳構造：兩側面為任務面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳送扭矩；送扭矩； 軸上的槽用盤銑刀或指狀銑刀加工；輪轂槽用拉刀或插軸上的槽用盤銑刀或指狀銑刀加工；輪轂槽用拉刀或插刀加工。刀加工。2 2導向平鍵導向平鍵用于動聯接，即軸與輪轂之間有用于動聯接，即軸

3、與輪轂之間有相對軸向挪動的聯接。相對軸向挪動的聯接。 3 3滑鍵滑鍵用于動聯接，即軸與輪轂之間有相對軸向用于動聯接，即軸與輪轂之間有相對軸向挪動的聯接。滑鍵固定在輪轂上，軸上零件能帶動滑鍵挪動的聯接。滑鍵固定在輪轂上，軸上零件能帶動滑鍵在軸上的鍵槽中作軸向滑移，因此軸上要銑出較長的鍵在軸上的鍵槽中作軸向滑移，因此軸上要銑出較長的鍵槽。滑鍵用于軸上零件軸向挪動量較大的場所。槽。滑鍵用于軸上零件軸向挪動量較大的場所。 2 2、半圓鍵、半圓鍵 軸槽用與半圓鍵外形一樣的銑刀加工，鍵能在槽中軸槽用與半圓鍵外形一樣的銑刀加工，鍵能在槽中繞幾何中心擺動，鍵的側面為任務面，任務時靠其側面繞幾何中心擺動，鍵的側

4、面為任務面，任務時靠其側面的擠壓來傳送扭矩。的擠壓來傳送扭矩。 特點：工藝性好，裝配方便，特點：工藝性好，裝配方便，適用于錐形軸與輪轂的聯接。適用于錐形軸與輪轂的聯接。缺陷：軸槽對軸的強度減缺陷：軸槽對軸的強度減弱較大。只適宜輕載聯接。弱較大。只適宜輕載聯接。假設需求用兩個半圓鍵時，假設需求用兩個半圓鍵時，普通安頓在軸的同一條母普通安頓在軸的同一條母線上。線上。3 3、斜鍵、斜鍵 常用的斜鍵有楔鍵和切向鍵，用于靜聯接。常用的斜鍵有楔鍵和切向鍵，用于靜聯接。 普通楔鍵：上、下面為任務外表，有普通楔鍵：上、下面為任務外表，有1 1：100100斜度側面有斜度側面有間隙，任務時打緊，靠上下面摩擦傳送

5、扭矩，并間隙，任務時打緊，靠上下面摩擦傳送扭矩，并可傳送小部分單向軸向力。可傳送小部分單向軸向力。 特特 點點 ：適用于低速輕載、精度要求不高。對中性較差，：適用于低速輕載、精度要求不高。對中性較差，有偏心。不宜高速和精度要求高的聯接，變載下易有偏心。不宜高速和精度要求高的聯接，變載下易松動。鉤頭只用于軸端聯接，如在中間用，鍵槽應松動。鉤頭只用于軸端聯接，如在中間用，鍵槽應比鍵長比鍵長2 2倍才干裝入，且要罩平安罩倍才干裝入，且要罩平安罩 。1:100工作面1:1001 1楔鍵楔鍵 2 2切向鍵切向鍵 由兩個斜度為由兩個斜度為1:1001:100的楔鍵組成。一個切向鍵只的楔鍵組成。一個切向鍵只

6、能傳送一個方向的轉矩，傳送雙向轉矩時，須用互成能傳送一個方向的轉矩，傳送雙向轉矩時，須用互成120120130130角的兩個鍵。角的兩個鍵。二、鍵的選擇二、鍵的選擇 1 1鍵的類型寸選擇鍵的類型寸選擇平鍵的尺寸主要是鍵的截面尺寸平鍵的尺寸主要是鍵的截面尺寸b bh h及鍵長及鍵長L L。2 2鍵的尺寸選擇鍵的尺寸選擇鍵的類型可根據聯接的構造特點、運用要求鍵的類型可根據聯接的構造特點、運用要求和任務條件選定。和任務條件選定。 b bh h根據軸徑根據軸徑d d由規范中查得，鍵的長度參考由規范中查得，鍵的長度參考輪轂的長度確定，普通應略短于輪轂長，并符合輪轂的長度確定，普通應略短于輪轂長，并符合規

7、范中規定的尺寸系列。規范中規定的尺寸系列。三、鍵聯接的強度校核三、鍵聯接的強度校核 1.1.平鍵聯接的強度校核平鍵聯接的強度校核 1平鍵聯接的失效方式平鍵聯接的失效方式 對于普通平鍵聯接靜聯接，其主要失效方對于普通平鍵聯接靜聯接，其主要失效方式是任務面的壓潰，有時也會出現鍵的剪斷，但普式是任務面的壓潰，有時也會出現鍵的剪斷，但普通只作聯接的擠壓強度校核通只作聯接的擠壓強度校核對于導向平鍵聯接和滑鍵聯接，其主要失效方對于導向平鍵聯接和滑鍵聯接，其主要失效方式是任務面的過度磨損，通常按任務面上的壓力進式是任務面的過度磨損，通常按任務面上的壓力進展條件性的強度校核計算。展條件性的強度校核計算。2平鍵

8、聯接的強度條件平鍵聯接的強度條件 設鍵側面的作用力沿鍵的任務長度設鍵側面的作用力沿鍵的任務長度和高度均勻分布，那么普通平鍵的強度條和高度均勻分布，那么普通平鍵的強度條件為件為: : 當強度缺乏時，可適當添加鍵長或采用兩個鍵按當強度缺乏時，可適當添加鍵長或采用兩個鍵按180180布置。思索到兩布置。思索到兩個鍵的載荷分布不均勻性，在強度校核中可按個鍵的載荷分布不均勻性，在強度校核中可按1.51.5個鍵計算。個鍵計算。 pkldTp 2000導向平鍵和滑鍵聯接的強度條件為：導向平鍵和滑鍵聯接的強度條件為：2bLlbLlLl 圓頭平鍵圓頭平鍵平頭平鍵平頭平鍵單圓頭平鍵單圓頭平鍵2hk 式中：式中：

9、pp、pp為許用應力與許用壓力為許用應力與許用壓力 ppdlkTlkdT 2000/20002.2.半園鍵聯接的強度校核半園鍵聯接的強度校核 1半園鍵聯接的失效方式半園鍵聯接的失效方式 失效方式能夠是被剪斷與任務面被壓潰。失效方式能夠是被剪斷與任務面被壓潰。 2半園鍵聯接的強度條件半園鍵聯接的強度條件 剪切強度條件剪切強度條件 ： dblT2000擠壓強度條件為擠壓強度條件為: : ppdlkTlkdT 2000/20003平鍵聯接計算實例平鍵聯接計算實例 一、花鍵聯接的特點與類型選擇一、花鍵聯接的特點與類型選擇 花鍵聯接是將具有均布的多個凸齒的軸置于輪轂相應的凹花鍵聯接是將具有均布的多個凸齒

10、的軸置于輪轂相應的凹槽中所構成的聯接。其任務面是鍵齒側。槽中所構成的聯接。其任務面是鍵齒側。 花鍵聯接是多齒傳送載荷，故比平鍵聯接的承載才干高，花鍵聯接是多齒傳送載荷，故比平鍵聯接的承載才干高，定心性和導向性好，對軸的減弱小定心性和導向性好，對軸的減弱小( (齒淺、應力集中小齒淺、應力集中小) )； 花鍵聯接普通用于定心精度要求高和載荷較大的地方。花鍵聯接普通用于定心精度要求高和載荷較大的地方。 花鍵加工需用專門的設備和工具，本錢較高。花鍵加工需用專門的設備和工具，本錢較高。1.1.花鍵聯接的特點花鍵聯接的特點第二節第二節 花鍵聯接花鍵聯接2.2.花鍵聯接的類型花鍵聯接的類型按齒形不同，分為矩

11、形花鍵、漸開線花鍵兩種。按齒形不同，分為矩形花鍵、漸開線花鍵兩種。 1 1矩形花鍵聯接矩形花鍵聯接 q規格代號：規格代號：NdDBq按鍵齒高不同分輕、中兩個系列按鍵齒高不同分輕、中兩個系列 。輕系列常用于輕載。輕系列常用于輕載或靜聯接，中系列多用于載荷較大或動聯接。矩形花鍵的根或靜聯接，中系列多用于載荷較大或動聯接。矩形花鍵的根本尺寸系列見本尺寸系列見GB114487。 q定心方式定心方式q小徑、齒寬和大徑等三種小徑、齒寬和大徑等三種 。國家規范規定為小徑定心國家規范規定為小徑定心 。q運用運用 q運用廣泛。如飛機、汽車、運用廣泛。如飛機、汽車、遷延機、機床制造業及普通機遷延機、機床制造業及普

12、通機械傳動安裝等。械傳動安裝等。2 2漸開線花鍵聯接漸開線花鍵聯接 q特點：漸開線花鍵的齒廓為特點：漸開線花鍵的齒廓為漸開線，分度圓壓力角有漸開線，分度圓壓力角有3030及及4545兩種。后者齒數多、模兩種。后者齒數多、模數小，多用于輕載和直徑小的數小，多用于輕載和直徑小的靜聯接，特別適用于軸與薄壁靜聯接，特別適用于軸與薄壁零件的聯接。零件的聯接。 q可以利用制造齒輪的加可以利用制造齒輪的加工方法來加工，工藝性較好。工方法來加工，工藝性較好。 q運用：它常用于載荷較大，定心精度要求高及尺寸較大的聯接。運用：它常用于載荷較大，定心精度要求高及尺寸較大的聯接。二、花鍵聯接的強度校核二、花鍵聯接的強

13、度校核 花鍵聯接的受力情況如右圖。其主花鍵聯接的受力情況如右圖。其主要失效方式仍是任務面被壓潰靜聯接要失效方式仍是任務面被壓潰靜聯接或任務面過度磨損動聯接。或任務面過度磨損動聯接。 強度計算時，假定載荷在鍵的任務強度計算時，假定載荷在鍵的任務面上均勻分布，且壓力的合力面上均勻分布，且壓力的合力F F作用在作用在平均直徑平均直徑dmdm處，并引入載荷分配不均勻處，并引入載荷分配不均勻系數系數，那么花鍵聯接的強度校核式為：，那么花鍵聯接的強度校核式為： pm3p102 zhldT靜聯接：靜聯接： pzhldTp m3102 動聯接：動聯接：8 . 07 . 0 上兩式中上兩式中: :矩形花鍵矩形花

14、鍵CdDh22鍵的任務高度為：鍵的任務高度為：漸開線花鍵漸開線花鍵 =30=30，h=mh=m =45=45，h=0.8mh=0.8m第三節第三節 銷聯接銷聯接 根據銷的用途不同，普通有：定位銷、聯接銷、平安銷。根據銷的用途不同，普通有：定位銷、聯接銷、平安銷。根據銷的構造方式有：圓柱銷、圓錐銷、槽銷、銷軸和根據銷的構造方式有：圓柱銷、圓錐銷、槽銷、銷軸和開口銷等。開口銷等。銷聯接主要用于確定零件之間的相互位置，并可傳送不大銷聯接主要用于確定零件之間的相互位置，并可傳送不大的載荷。也可用于軸和輪轂或其他零件的聯接。的載荷。也可用于軸和輪轂或其他零件的聯接。槽槽 銷銷銷軸和開口銷銷軸和開口銷開尾圓錐銷開尾圓錐銷圓柱銷圓柱銷圓錐銷圓錐銷內螺紋圓錐銷內螺紋圓錐銷銷聯接的類型：銷聯接的類型： 型面聯接是用非圓截面的柱面體或錐面體的軸與一樣輪廓型面聯接是用非圓截面的柱面體或錐面體的軸與一樣輪廓的轂孔配合以傳送運動和轉矩的可拆聯接，它是無鍵聯接的一的轂孔配合以傳送運動和轉矩的