第六章 鍵、花鍵、無(wú)鍵、連接與銷連接

第六章

鍵、花鍵、無(wú)鍵

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

難點(diǎn)：平鍵連接的類型選擇、尺寸確定、失效形式和強(qiáng)度校核計(jì)算。功用：1)實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或移動(dòng)。鍵是標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)向鍵：滑鍵：實(shí)現(xiàn)靜連接實(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)位移大的情況構(gòu)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(diǎn)1.平鍵連接圓頭（A型）方頭（B型）單圓頭（C型）工作面：兩側(cè)面1）普通平鍵A型B型C型工作原理：靠鍵與鍵槽兩側(cè)面的相互擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。特點(diǎn)及應(yīng)用：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。加工方式、特點(diǎn)圓頭平鍵：指狀銑刀，應(yīng)力集中大方頭平鍵：盤狀銑刀，應(yīng)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(diǎn)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(jié)構(gòu)、空心軸或徑向尺寸受到限制的場(chǎng)合。分為：圓頭（A型）、方頭（B型）、單圓頭（C型）3）導(dǎo)向鍵是一種比較長(zhǎng)的平鍵，適用于滑動(dòng)距離較短的場(chǎng)合4）滑鍵用于滑移距離較長(zhǎng)2.半圓鍵連接工作面工作面：鍵的兩側(cè)面工作原理：靠鍵與鍵槽的互壓傳遞轉(zhuǎn)矩。特點(diǎn)及應(yīng)用：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，輕載的場(chǎng)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(zhuǎn)矩，同時(shí)可承受單向的軸向力，起單向軸向固定。特點(diǎn)及應(yīng)用：連接可靠，但對(duì)中精度差。適用于定心精度要求不高，低轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。一般用于軸徑大于100mm的軸上。4.切向鍵：兩個(gè)楔鍵成對(duì)布置在軸斷面的切線上，一個(gè)切向鍵可承受很大的單向轉(zhuǎn)矩。當(dāng)要傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，需采用兩個(gè)切向鍵。工作面：相互平行的兩個(gè)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(zhuǎn)矩特點(diǎn)及應(yīng)用：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。選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素有：1）需傳遞扭矩的大?。?）是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；3）滑動(dòng)距離的長(zhǎng)短；4）連接對(duì)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(zhǎng)度L由軸的直徑按標(biāo)準(zhǔn)選,見P103表6-1

由輪轂的長(zhǎng)度定：略小于輪轂的長(zhǎng)度所選長(zhǎng)度應(yīng)符合國(guó)標(biāo)中規(guī)定的長(zhǎng)度系列。二.鍵的選擇3.標(biāo)注：鍵bhGB…

三.鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算1.平鍵連接的強(qiáng)度計(jì)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(dòng)連接）。靜連接：擠壓條件動(dòng)連接：耐磨條件k注意：式中為接觸長(zhǎng)度。查P104表6-2圓頭鍵方頭鍵半圓頭鍵2.半圓鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算失效形式：鍵的工作面被壓潰Lbl當(dāng)采用單鍵強(qiáng)度不滿足時(shí)，應(yīng)采用雙鍵，考慮到載荷分配不均的問題，雙鍵只能按1.5個(gè)鍵計(jì)算。采用雙鍵時(shí)，平鍵應(yīng)間隔180布置，半圓鍵應(yīng)位于同一母線上，楔鍵和切向鍵應(yīng)間隔120左右。說(shuō)明§6-2花鍵連接1.組成：外花鍵、內(nèi)花鍵一.花鍵連接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用內(nèi)花鍵外花鍵2.花鍵連接特點(diǎn)及應(yīng)用：1）各花鍵齒受力較均勻；2）軸和輪轂應(yīng)力集中??；3）花鍵齒數(shù)多，承載能力大；4）對(duì)中性好；5）導(dǎo)向性好，6）加工精度高；7）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3.常用類型有：矩形花鍵連接漸開線花鍵連接花鍵亦標(biāo)準(zhǔn)化，由國(guó)標(biāo)可查的D、d、B、z。1）矩形花鍵：小徑d定心：

定心精度高、定心穩(wěn)定性好。內(nèi)、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(lái)加工，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；齒形定心二.花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算1.失效形式：壓潰——靜連接磨損——?jiǎng)舆B接靜連接：擠壓條件動(dòng)連接：耐磨條件式中：—載荷系數(shù)，=0.70.8；查P108表6-3--為齒的工作長(zhǎng)度，mm；假設(shè)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(qiáng)度計(jì)算：§6-3無(wú)鍵連接1.形面連接：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。凡是不用鍵或花鍵的軸轂連接，統(tǒng)稱為無(wú)鍵連接。2.脹緊連接利用軸、轂孔和錐形彈性環(huán)之間接觸面上產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力銷連接的作用：固定零件間的相對(duì)位置，并傳遞不大的載荷。有時(shí)也作安全裝置中的過載保護(hù)元件（安全銷）?！?-4銷連接

開尾圓錐銷在連接時(shí)的防松效果好，適用于有沖擊、振動(dòng)的場(chǎng)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(jīng)多次裝拆會(huì)降低定位精度和可靠性。定位銷:確定相對(duì)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(nèi)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(chǎng)合

銷已標(biāo)準(zhǔn)化了，使用時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用。二.銷連接的強(qiáng)度計(jì)算1