2連接.6鍵、花鍵、無(wú)鍵連接和銷連接

1、第二篇第二篇 連接連接第五章第五章 螺紋螺紋連接連接(DF)和和螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)第六章第六章 鍵鍵(F) 、花鍵、花鍵、無(wú)鍵和銷連接無(wú)鍵和銷連接第七章第七章 鉚接、焊接、膠接和過(guò)盈連接鉚接、焊接、膠接和過(guò)盈連接重點(diǎn)是螺紋重點(diǎn)是螺紋連接連接和鍵和鍵、花鍵連接設(shè)計(jì)與計(jì)算花鍵連接設(shè)計(jì)與計(jì)算難點(diǎn)是難點(diǎn)是螺紋螺紋連接計(jì)算連接計(jì)算（F：重點(diǎn)，重點(diǎn)，F(xiàn)ocus, Force，F(xiàn)enshu）（D：難點(diǎn)，難點(diǎn)，Difficult，對(duì)付可得）對(duì)付可得）（DF：難點(diǎn)難點(diǎn)+重點(diǎn)，重點(diǎn)， Focus on Difficult，得得分分）第六章第六章 鍵、花鍵鍵、花鍵(F)、無(wú)鍵和銷連接、無(wú)鍵和銷連接6-1 鍵聯(lián)接（F）

2、6-2 花鍵聯(lián)接6-3 無(wú)鍵聯(lián)接6-4 銷聯(lián)接第六章第六章 鍵、花鍵、無(wú)鍵鍵、花鍵、無(wú)鍵 連接和銷連接連接和銷連接主要內(nèi)容主要內(nèi)容鍵、花鍵鍵、花鍵連連接的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用，失效形接的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用，失效形式和強(qiáng)度式和強(qiáng)度計(jì)算。計(jì)算?；疽蠡疽?.1.了解鍵了解鍵連連接的主要類型、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)，掌握接的主要類型、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)，掌握鍵的類型及尺寸選擇方法，并能對(duì)平鍵鍵的類型及尺寸選擇方法，并能對(duì)平鍵連連接進(jìn)行強(qiáng)接進(jìn)行強(qiáng)度校核度校核計(jì)算。計(jì)算。2.2.了解花鍵了解花鍵連連接的類型、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)。掌握花接的類型、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)。掌握花鍵鍵連連接強(qiáng)度校核計(jì)算。對(duì)無(wú)鍵接強(qiáng)度校核計(jì)

3、算。對(duì)無(wú)鍵連連接、銷接、銷連連接的類型、接的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用有一定的了解。特點(diǎn)及應(yīng)用有一定的了解。重重 點(diǎn)點(diǎn)鍵的類型、尺寸選擇方法及強(qiáng)度校核計(jì)算。鍵的類型、尺寸選擇方法及強(qiáng)度校核計(jì)算。概概 述述1.1.軸轂連接軸轂連接：支撐回轉(zhuǎn)件的零件稱為軸，回轉(zhuǎn)零件的孔及其周邊部分稱為輪轂，所謂軸轂連連接，指的是軸與轂孔圓周方向的固定。2.2.軸轂連接的分類軸轂連接的分類形鎖合圓軸（平鍵，半圓鍵，花鍵，切向鍵,銷）異形軸（成形連接）力鎖合有中間元件（楔鍵，彈性環(huán)）無(wú)中間元件（過(guò)盈配合）概概 述述功用：功用：1)1)實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定；實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定； 2)2)傳遞扭矩；傳遞扭矩；

4、 3)3)有些鍵還可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或移動(dòng)。有些鍵還可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或移動(dòng)。鍵是標(biāo)準(zhǔn)件鍵是標(biāo)準(zhǔn)件一一. .鍵連接的功用和類型鍵連接的功用和類型類類型型v平鍵平鍵v半圓鍵半圓鍵v楔楔 鍵鍵v切向鍵切向鍵v普通平鍵普通平鍵v導(dǎo)導(dǎo) 向向 鍵：鍵： v滑滑 鍵：鍵：實(shí)現(xiàn)靜連接實(shí)現(xiàn)靜連接實(shí)現(xiàn)動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)動(dòng)連接用于軸向移動(dòng)位移不大的情況用于軸向移動(dòng)位移不大的情況用于軸向移動(dòng)位移大的情況用于軸向移動(dòng)位移大的情況構(gòu)成緊連接構(gòu)成緊連接v薄型平鍵薄型平鍵 6-1 6-1 鍵連接鍵連接鍵連接的類型、工作原理及特點(diǎn)鍵連接的類型、工作原理及特點(diǎn)1.1.平鍵連接平鍵連接圓頭（圓頭（A A型）型）方頭（方頭（B

5、 B型）型）單圓頭（單圓頭（C C型）型）工作面：工作面：兩側(cè)面兩側(cè)面1 1）普通平鍵）普通平鍵A A型型 B B型型 C C型型工 作 面工作原理：工作原理：靠鍵與鍵槽兩側(cè)面的相互擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩?？挎I與鍵槽兩側(cè)面的相互擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)及應(yīng)用：平鍵連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，平鍵連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便， 對(duì)中性較好，應(yīng)用最廣。對(duì)中性較好，應(yīng)用最廣。6-1 6-1 鍵連接鍵連接鍵與軸6-1 6-1 鍵連接鍵連接2 2）薄型平鍵）薄型平鍵 高度是普通平鍵的高度是普通平鍵的6060 70%70%，傳遞能力較低，常用于，傳遞能力較低，常用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸或徑向尺寸受到限制的場(chǎng)合。薄壁結(jié)構(gòu)、空

6、心軸或徑向尺寸受到限制的場(chǎng)合。分為：圓頭（分為：圓頭（A A型）、方頭（型）、方頭（B B型）、單圓頭（型）、單圓頭（C C型）型）是一種比較長(zhǎng)的平鍵是一種比較長(zhǎng)的平鍵6-1 6-1 鍵連接鍵連接A型鍵B鍵型C型鍵3 3）導(dǎo)向鍵）導(dǎo)向鍵是一種比較長(zhǎng)的平鍵是一種比較長(zhǎng)的平鍵6-1 6-1 鍵連接鍵連接4 4）滑鍵）滑鍵2.2.半圓鍵連接半圓鍵連接工作面工作面工作面：工作面：鍵的兩側(cè)面鍵的兩側(cè)面工作原理：工作原理：靠鍵與鍵槽的互壓傳遞轉(zhuǎn)矩?？挎I與鍵槽的互壓傳遞轉(zhuǎn)矩。特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)及應(yīng)用：工藝性較好，裝拆方便，但鍵槽較深，對(duì)軸工藝性較好，裝拆方便，但鍵槽較深，對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。適用于錐形軸端，輕

7、載的場(chǎng)合。的強(qiáng)度削弱較大。適用于錐形軸端，輕載的場(chǎng)合。6-1 6-1 鍵連接鍵連接3.3.楔鍵楔鍵1： 100工作面方頭楔鍵方頭楔鍵 鉤頭楔鍵鉤頭楔鍵 圓頭楔鍵圓頭楔鍵工作面：工作面：鍵的鍵的上下表面上下表面工作原理：工作原理：靠上下表面的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)可承受單向靠上下表面的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)可承受單向 的軸向力，起單向軸向固定。的軸向力，起單向軸向固定。特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)及應(yīng)用：連接可靠，但對(duì)中精度差。適用于定心精度連接可靠，但對(duì)中精度差。適用于定心精度 要求不高，低轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。要求不高，低轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。6-1 6-1 鍵連接鍵連接對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。一般用于軸徑大于對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。

8、一般用于軸徑大于100mm100mm的軸上的軸上 。4.4.切向鍵切向鍵：兩個(gè)楔鍵成對(duì)布置在軸斷面的切線上，兩個(gè)楔鍵成對(duì)布置在軸斷面的切線上，一個(gè)一個(gè)切向鍵可切向鍵可承受很大的單向轉(zhuǎn)矩。當(dāng)承受很大的單向轉(zhuǎn)矩。當(dāng)要傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，要傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，需采用需采用兩個(gè)切向鍵。兩個(gè)切向鍵。工作面：工作面：相互平行的兩個(gè)窄面相互平行的兩個(gè)窄面工作原理：工作原理：靠工作面的擠壓力和軸與輪轂的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩靠工作面的擠壓力和軸與輪轂的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)及應(yīng)用：6-1 6-1 鍵連接鍵連接1.類型的選擇：類型的選擇：據(jù)連接的結(jié)構(gòu)、使用特性、工作條件來(lái)選擇。選據(jù)連接的結(jié)構(gòu)、使用特性、工作條件來(lái)選擇。

9、選 擇時(shí)應(yīng)考慮的因素有：擇時(shí)應(yīng)考慮的因素有：1）需傳遞扭矩的大??；）需傳遞扭矩的大??；2）是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；）是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；3）滑動(dòng)距離的長(zhǎng)短；）滑動(dòng)距離的長(zhǎng)短；4）連接中對(duì)心性的要求；）連接中對(duì)心性的要求；5）是否有軸向定位；）是否有軸向定位；6）鍵在軸上的位置（中、端）等。）鍵在軸上的位置（中、端）等。2. 2. 尺寸的選擇：尺寸的選擇：Lbh主要尺寸主要尺寸 b h與長(zhǎng)度與長(zhǎng)度L由軸的直徑按標(biāo)準(zhǔn)選由軸的直徑按標(biāo)準(zhǔn)選,見見P103表表6-1 由輪轂的長(zhǎng)度定：略由輪轂的長(zhǎng)度定：略小于輪轂的長(zhǎng)度小于輪轂的長(zhǎng)度 所選長(zhǎng)度應(yīng)符合國(guó)標(biāo)所選長(zhǎng)度應(yīng)符合國(guó)標(biāo)中規(guī)定的長(zhǎng)度系列。中規(guī)定的長(zhǎng)度系列。二二. 鍵的

10、選擇鍵的選擇3.3.標(biāo)注：標(biāo)注：鍵鍵 b b h GB 6-1 6-1 鍵連接鍵連接三三. .鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算1.1.平鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算平鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：1 1）鍵與鍵槽的弱者被鍵與鍵槽的弱者被壓潰壓潰（靜連接）；（靜連接）； 2 2）鍵與鍵槽工作面的鍵與鍵槽工作面的磨損磨損（動(dòng)連接）。（動(dòng)連接）。靜連接：靜連接：擠壓條件擠壓條件3210ppFTklkld動(dòng)連接：動(dòng)連接：耐磨條件耐磨條件kmNTmmhk223/102mmNpkldTp6-1 6-1 鍵連接鍵連接注意：注意：式中式中 為接觸長(zhǎng)度。為接觸長(zhǎng)度。l , pp查P104表6-2 , ,min鍵轂軸p

11、pppbLl圓頭鍵圓頭鍵Ll 方頭鍵方頭鍵2bLl半圓頭鍵半圓頭鍵1023ppkldT1023pkldTp2.2.半圓鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算半圓鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：失效形式：鍵的工作面被壓潰鍵的工作面被壓潰3210ppTMPakldLl 查標(biāo)準(zhǔn)kLbll6-1 6-1 鍵連接鍵連接 當(dāng)采用單鍵強(qiáng)度不滿足時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用單鍵強(qiáng)度不滿足時(shí)，應(yīng)采用雙鍵采用雙鍵，考慮到載荷，考慮到載荷分配不均的問(wèn)題，分配不均的問(wèn)題，雙鍵只能按雙鍵只能按1.51.5個(gè)鍵計(jì)算個(gè)鍵計(jì)算。此外，采用雙。此外，采用雙鍵時(shí)，布置是有講究的：鍵時(shí)，布置是有講究的：平鍵平鍵應(yīng)間隔應(yīng)間隔180180 ，半圓鍵半圓鍵應(yīng)位于應(yīng)位于同一同一母線

12、上母線上，楔鍵楔鍵應(yīng)間隔應(yīng)間隔90 120120 左右。左右。切向鍵切向鍵應(yīng)間隔應(yīng)間隔120 130 左右。左右。說(shuō)說(shuō)明明6-1 6-1 鍵連接鍵連接6-2 6-2 花鍵連接花鍵連接1.組成：組成：外花鍵、內(nèi)花鍵外花鍵、內(nèi)花鍵一一. .花鍵連接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用花鍵連接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵外花鍵外花鍵2.2.花鍵連接特點(diǎn)及應(yīng)用：花鍵連接特點(diǎn)及應(yīng)用：1 1）各花鍵齒）各花鍵齒受力較均勻；受力較均勻；2 2）軸和輪轂應(yīng)力集中??；）軸和輪轂應(yīng)力集中?。? 3）花鍵齒數(shù)多，花鍵齒數(shù)多，承載能力大；承載能力大；4 4）對(duì)中性好；）對(duì)中性好；5 5）導(dǎo)向性好，）導(dǎo)向性好，6 6）加工精度高；）加

13、工精度高；7 7）需專門設(shè)備和工具。成本高。）需專門設(shè)備和工具。成本高。適用于定心精度要求高，載荷大或需經(jīng)?；频倪B接適用于定心精度要求高，載荷大或需經(jīng)常滑移的連接3.3.常用類型有：常用類型有：矩形花鍵連接矩形花鍵連接 漸開線花鍵連接漸開線花鍵連接花鍵亦標(biāo)準(zhǔn)化，由國(guó)標(biāo)可查花鍵亦標(biāo)準(zhǔn)化，由國(guó)標(biāo)可查的的D、d、B、z。1 1）矩形花鍵）矩形花鍵 ：小徑小徑d d定心：定心： 定心精度高、定心精度高、定心穩(wěn)定性好。內(nèi)、外花定心穩(wěn)定性好。內(nèi)、外花鍵均可用磨削方法消除熱鍵均可用磨削方法消除熱處理引起的變形。矩形花處理引起的變形。矩形花鍵最為常用。鍵最為常用。輕系列輕系列中系列中系列id2 2）漸開線花

14、鍵連接）漸開線花鍵連接mmha4 . 05 . 04530、 漸開線花鍵承載能力最大，可用制造齒輪的方法來(lái)加漸開線花鍵承載能力最大，可用制造齒輪的方法來(lái)加工，工藝性好，精度也高，齒根強(qiáng)度高，應(yīng)力集中小，易工，工藝性好，精度也高，齒根強(qiáng)度高，應(yīng)力集中小，易 于定心。多用于重要場(chǎng)合或適用于薄壁零件；于定心。多用于重要場(chǎng)合或適用于薄壁零件；齒形定心齒形定心6-2 6-2 花鍵連接花鍵連接二二. .花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算1.1.失效形式：失效形式：壓潰壓潰靜連接靜連接 磨損磨損動(dòng)連接動(dòng)連接靜連接：靜連接：擠壓條件擠壓條件動(dòng)連接：動(dòng)連接：耐磨條件耐磨條件式中：式中： 載荷系數(shù)，載荷系數(shù)，

15、= 0.7= 0.7 0.80.8；2dDdm 查P108表6-3 , pp23/102mmNzhldTpmp23/102mmNpzhldTpml-為齒的工作長(zhǎng)度，為齒的工作長(zhǎng)度，mmmm；假設(shè)各齒的壓力的合力作用在平均半徑假設(shè)各齒的壓力的合力作用在平均半徑dm處：處：h-為齒的工作高度為齒的工作高度, , ，mh 時(shí)30mh8 . 045時(shí)2.強(qiáng)度計(jì)算：強(qiáng)度計(jì)算：6-2 6-2 花鍵連接花鍵連接6 6-3 無(wú)鍵連接1.1.形面連接：形面連接：光滑的非圓形截面光滑的非圓形截面 裝拆方便；對(duì)中性好；應(yīng)力集中小，但加工復(fù)雜。裝拆方便；對(duì)中性好；應(yīng)力集中小，但加工復(fù)雜。擺 線正方形等距曲線帶切口圓形

16、三角形橢圓形六角形2.2.脹緊連接脹緊連接6 6-3 無(wú)鍵連接一.一. 銷連接的作用：銷連接的作用：固定零件間的相對(duì)位置，并傳遞不大的載荷。固定零件間的相對(duì)位置，并傳遞不大的載荷。有時(shí)也作安全裝置中的過(guò)載保護(hù)元件（安全銷）。有時(shí)也作安全裝置中的過(guò)載保護(hù)元件（安全銷）。6 6-4 銷連接二.二. 銷連接的基本形式：銷連接的基本形式： 圓柱銷：多次拆裝定位精度會(huì)降低。圓柱銷：多次拆裝定位精度會(huì)降低。 圓錐銷：有圓錐銷：有1 50的錐度，安裝比圓柱銷方便，多次拆裝的錐度，安裝比圓柱銷方便，多次拆裝 對(duì)定位精度的影響較小。對(duì)定位精度的影響較小。6 6-4 銷連接銷已標(biāo)準(zhǔn)化了，使用時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用。銷已標(biāo)準(zhǔn)化了，使用時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用。三三. .銷連接的強(qiáng)度計(jì)算銷連接的強(qiáng)度計(jì)算1.1.定位銷：通常不受或受較小的載荷，不作強(qiáng)度計(jì)算，尺定位銷：通常不受或受較小的載荷，不作強(qiáng)度計(jì)算，尺 寸由結(jié)構(gòu)定，數(shù)目寸由結(jié)構(gòu)定，數(shù)目 2 2。2.2.連接銷：連接銷：1 1）類型有工作要求選；）類型有工作要求選； 2 2）尺寸由結(jié)構(gòu)或經(jīng)驗(yàn)或規(guī)范確定，重要場(chǎng)合按）尺寸由結(jié)構(gòu)或經(jīng)驗(yàn)或規(guī)范確定，重要場(chǎng)合按 擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度計(jì)算。擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度計(jì)算。3.3