第六章

鍵、花鍵、無鍵

連接和銷連接基本要求:1)掌握鍵連接的主要類型及應用特點、鍵的類型和尺寸的選擇方法，并能對平鍵連接進行強度校核計算。2)掌握花鍵連接的類型、特點、工作原理。重點：平鍵連接的類型、特點、類型選擇、尺寸確定、失效形式和強度校核計算。

難點：平鍵連接的類型選擇、尺寸確定、失效形式和強度校核計算。功用：1)實現軸和軸上零件之間的周向固定；2)傳遞扭矩；3)有些鍵還可實現軸上零件的軸向固定或移動。鍵是標準件一.鍵連接的功用和類型類型平鍵半圓鍵楔鍵切向鍵普通平鍵導向鍵：滑鍵：實現靜連接實現動連接用于軸向移動位移不大的情況用于軸向移動位移大的情況構成緊連接薄型平鍵§6-1鍵連接鍵連接的類型、工作原理及特點1.平鍵連接圓頭（A型）方頭（B型）單圓頭（C型）工作面：兩側面1）普通平鍵A型B型C型工作原理：靠鍵與鍵槽兩側面的相互擠壓傳遞轉矩。特點及應用：平鍵連接結構簡單，裝拆方便，對中性較好，應用最廣。加工方式、特點圓頭平鍵：指狀銑刀，應力集中大方頭平鍵：盤狀銑刀，應力集中小，緊定螺釘固定單圓頭平鍵：指狀銑刀，用于軸端A鍵B鍵C鍵鍵與軸返回思考題：方頭普通平鍵與圓頭普通平鍵的加工方式及特點是什么？2）薄型平鍵高度是普通平鍵的6070%，傳遞能力較低，常用于薄壁結構、空心軸或徑向尺寸受到限制的場合。分為：圓頭（A型）、方頭（B型）、單圓頭（C型）3）導向鍵是一種比較長的平鍵，適用于滑動距離較短的場合4）滑鍵用于滑移距離較長2.半圓鍵連接工作面工作面：鍵的兩側面工作原理：靠鍵與鍵槽的互壓傳遞轉矩。特點及應用：工藝性較好，裝拆方便，但鍵槽較深，對軸的強度削弱較大。適用于錐形軸端，輕載的場合。3.楔鍵方頭楔鍵鉤頭楔鍵圓頭楔鍵工作面：鍵的上下表面工作原理：靠上下表面的摩擦力傳遞轉矩，同時可承受單向的軸向力，起單向軸向固定。特點及應用：連接可靠，但對中精度差。適用于定心精度要求不高，低轉速的場合。對軸的強度削弱較大。一般用于軸徑大于100mm的軸上。4.切向鍵：兩個楔鍵成對布置在軸斷面的切線上，一個切向鍵可承受很大的單向轉矩。當要傳遞雙向轉矩時，需采用兩個切向鍵。工作面：相互平行的兩個窄面工作原理：靠工作面的擠壓力和軸與輪轂的摩擦力傳遞轉矩特點及應用：類型的選擇：據連接的結構、使用特性、工作條件來選擇。選擇時應考慮的因素有：1）需傳遞扭矩的大小；2）是否有相對運動；3）滑動距離的長短；4）連接對中性的要求；5）是否有軸向定位；6）鍵在軸上的位置（中、端）等。2.尺寸的選擇：Lbh主要尺寸bh與長度L由軸的直徑按標準選,見P103表6-1

由輪轂的長度定：略小于輪轂的長度所選長度應符合國標中規定的長度系列。二.鍵的選擇3.標注：鍵bhGB…

三.鍵連接的強度計算1.平鍵連接的強度計算失效形式：1）鍵與鍵槽的弱者被壓潰（靜連接）；2）鍵與鍵槽工作面的磨損（動連接）。靜連接：擠壓條件動連接：耐磨條件k注意：式中為接觸長度。查P104表6-2圓頭鍵方頭鍵半圓頭鍵2.半圓鍵連接的強度計算失效形式：鍵的工作面被壓潰Lbl當采用單鍵強度不滿足時，應采用雙鍵，考慮到載荷分配不均的問題，雙鍵只能按1.5個鍵計算。采用雙鍵時，平鍵應間隔180布置，半圓鍵應位于同一母線上，楔鍵和切向鍵應間隔120左右。說明§6-2花鍵連接1.組成：外花鍵、內花鍵一.花鍵連接的類型、特點和應用內花鍵外花鍵2.花鍵連接特點及應用：1）各花鍵齒受力較均勻；2）軸和輪轂應力集中小；3）花鍵齒數多，承載能力大；4）對中性好；5）導向性好，6）加工精度高；7）需專門設備和工具。成本高。適用于定心精度要求高，載荷大或需經常滑移的連接3.常用類型有：矩形花鍵連接漸開線花鍵連接花鍵亦標準化，由國標可查的D、d、B、z。1）矩形花鍵：小徑d定心：

定心精度高、定心穩定性好。內、外花鍵均可用磨削方法消除熱處理引起的變形。矩形花鍵最為常用。輕系列中系列2）漸開線花鍵連接漸開線花鍵承載能力大，可用制造齒輪的方法來加工，工藝性好，精度也高，齒根強度高，應力集中小，易于定心。多用于重要場合或適用于薄壁零件；齒形定心二.花鍵連接的強度計算1.失效形式：壓潰——靜連接磨損——動連接靜連接：擠壓條件動連接：耐磨條件式中：—載荷系數，=0.70.8；查P108表6-3--為齒的工作長度，mm；假設各齒的壓力的合力作用在平均半徑dm處：h--為齒的工作高度,，2.強度計算：§6-3無鍵連接1.形面連接：光滑的非圓形截面裝拆方便；對中性好；應力集中小，但加工復雜。凡是不用鍵或花鍵的軸轂連接，統稱為無鍵連接。2.脹緊連接利用軸、轂孔和錐形彈性環之間接觸面上產生的摩擦力來傳遞轉矩和軸向力銷連接的作用：固定零件間的相對位置，并傳遞不大的載荷。有時也作安全裝置中的過載保護元件（安全銷）。§6-4銷連接

開尾圓錐銷在連接時的防松效果好，適用于有沖擊、振動的場合的連接。

圓錐銷具有1:50的錐度，安裝方便，定位精度高。

圓柱銷靠過盈配合固定在銷孔中，經多次裝拆會降低定位精度和可靠性。定位銷:確定相對位置

安全銷:安全裝置中的過載剪斷元件

連接銷：用于連接，可傳遞不大的載荷特殊圓錐銷(內螺紋圓錐銷）:端部帶螺紋的圓錐銷可用于盲孔或拆卸困難的場合

銷已標準化了，使用時按標準選用。二.銷連接的強度計算1