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第八講教案1/16

第六章鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接

§6—1鍵聯(lián)接2/16鍵是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，通慣用于聯(lián)接軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件與擺動(dòng)零件，起周向固定零件作用以及傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或扭矩，而導(dǎo)鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動(dòng)導(dǎo)向裝置。

一、鍵聯(lián)接類型與結(jié)構(gòu)

主要類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵1、平鍵

1）普通平鍵用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無相對(duì)軸向移動(dòng)結(jié)構(gòu)：兩側(cè)面為工作面，靠鍵與槽擠壓和鍵剪切傳遞扭矩；軸上槽用盤銑刀或指狀銑刀加工；

輪轂槽用拉刀或插刀加工。

-------普通平鍵，薄型平鍵，導(dǎo)向平鍵，滑鍵

3/16普通平鍵：圓頭—A型（慣用）—鍵頂上面與轂不接觸有間隙方頭—B型—慣用螺釘固定半圓頭—C型（端銑刀加工）—用于軸端與輪轂聯(lián)接4/162）薄型平鍵——鍵高約為普通平鍵60%~70%：圓頭、方頭、單圓頭用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸等徑向尺寸受限制聯(lián)接

3）導(dǎo)向平鍵與滑鍵——用于動(dòng)聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對(duì)軸向移動(dòng)聯(lián)接

滑鍵——鍵隨輪轂移動(dòng)導(dǎo)向鍵——鍵不動(dòng)，輪轂軸向移動(dòng)特點(diǎn)：裝拆方便，對(duì)零件對(duì)中性無影響，輕易制造，作用可靠，多用于高精度聯(lián)接。但只能圓周固定，不能承受軸向力

5/162、半圓鍵

軸槽用與半圓鍵形狀相同銑刀加工，鍵能在槽中繞幾何中心擺動(dòng)，鍵側(cè)面為工作面，工作時(shí)靠其側(cè)面擠壓來傳遞扭矩。

特點(diǎn)：工藝性好，裝配方便，適合用于錐形軸與輪轂聯(lián)接缺點(diǎn)：軸槽對(duì)軸強(qiáng)度減弱較大。只適宜輕載聯(lián)接。

6/16普通楔鍵：上、下面為工作表面，有1：100斜度（側(cè)面有間隙），工作時(shí)打緊，靠上下面摩擦傳遞扭矩，并可傳遞小部分單向軸向力特點(diǎn)：適合用于低速輕載、精度要求不高場(chǎng)所。對(duì)中性較差，受力有偏心。不宜高速和精度要求高聯(lián)接，變載下易松動(dòng)。鉤頭只用于軸端聯(lián)接，如在中間用鍵槽應(yīng)比鍵長(zhǎng)2倍才能裝入。且要罩安全罩

3、楔鍵聯(lián)接

7/16兩個(gè)斜度為1：100楔鍵聯(lián)接，上、下兩面為工作面（打入）布置在圓周切向工作原理：靠工作面與軸及輪轂相擠壓來傳遞扭矩

4、切向鍵8/16二、鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核

失效形式：壓潰（靜聯(lián)接——鍵、軸、轂中較弱者）；磨損（動(dòng)聯(lián)接）；鍵剪斷（較少）

1、平鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核

a)擠壓強(qiáng)度條件為：

允許傳遞扭矩：

T——扭矩（N.m）k——工作高度k=h/2d——軸徑（mm）

l——工作長(zhǎng)度A型鍵：l=L-bB型鍵：l=LC型鍵：l=L-b/2L——公稱長(zhǎng)度9/16b）剪切強(qiáng)度條件

2、半圓鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核

強(qiáng)度不夠時(shí)，辦法：1）雙鍵，180°布置（按1.5個(gè)鍵計(jì)算）三鍵，120°布置

2）增大軸徑d↑3）增加L↑，但輪轂長(zhǎng)↑受力不均勻----普通輪轂寬度是軸徑1.5~1.8倍。

4）改用花鍵

10/16例題：已知減速器中某直齒圓柱齒輪安裝在軸兩個(gè)支撐點(diǎn)間，齒輪和軸材料都是鍛鋼，用鍵組成靜聯(lián)接。齒輪精度為7級(jí)，裝齒輪處軸徑d=70mm，齒輪輪轂寬度為100mm，需傳遞轉(zhuǎn)矩T=2200Nm，載荷有輕微沖擊。試設(shè)計(jì)此鍵聯(lián)接。解：1、選擇鍵聯(lián)接類型和尺寸普通8級(jí)以上精度齒輪有定心精度要求，應(yīng)選取平鍵聯(lián)接。因?yàn)辇X輪不在軸端，故選取圓頭普通平鍵（A型）。依據(jù)d=70mm，從表中查取鍵截面尺寸為：寬度b=20mm,高度h=12mm，取鍵長(zhǎng)L=90mm。11/162、校核鍵聯(lián)接強(qiáng)度鍵、軸和輪轂材料都是鋼，查表知許用擠壓應(yīng)力為100MPa---120MPa,q取110MPa,鍵工作長(zhǎng)度l=90-20=70mm，鍵與輪轂鍵槽接觸高度k=0.5*12=6mm,則：可見聯(lián)接擠壓強(qiáng)度不夠?？紤]到相差不大，所以改用雙鍵，相隔1800布置，雙鍵工作長(zhǎng)度為l=1.5*70=105mm,所以鍵標(biāo)識(shí)為：鍵20*90GB/T1096--197912/16§6—2花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接是由多個(gè)鍵齒與鍵槽在軸和輪轂孔周向均布而成花鍵齒側(cè)面為工作面——適合用于動(dòng)、靜聯(lián)接

一、類型、特點(diǎn)和應(yīng)用

1、特點(diǎn)：1）齒較多、工作面積大、承載能力較高2）鍵均勻分布，各鍵齒受力較均勻13/163）齒槽線、齒根應(yīng)力集中小，對(duì)軸強(qiáng)度減弱降低4）軸上零件對(duì)中性好5）導(dǎo)向性很好6）加工需專用設(shè)備、制造成本高2、花鍵類型

按齒形分：①矩形花鍵矩形花鍵聯(lián)接按新標(biāo)準(zhǔn)為小徑定心，定心精度高，定心穩(wěn)定性好，配合面均要研磨，用磨削來消除熱處理后變形，應(yīng)用廣泛14/16②漸開線花鍵定心方式為齒形定心，當(dāng)齒受載時(shí)，齒上徑向力能自動(dòng)定心，有利于各齒均載，應(yīng)用廣泛，優(yōu)先采取

三角形花鍵——齒數(shù)較多，齒較小，對(duì)軸強(qiáng)度減弱小。適于輕載、直徑較小時(shí)及軸與薄壁零件聯(lián)接應(yīng)用較少

二、花鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)計(jì)算

設(shè)計(jì)：選花鍵類型→按軸徑定花鍵尺寸→驗(yàn)算聯(lián)接強(qiáng)度

15/16失效形式：①鍵齒壓潰（靜聯(lián)接）②磨損（動(dòng)聯(lián)接）③齒根剪斷

假設(shè)：工作載荷沿鍵工作長(zhǎng)度l均勻分布。且各齒面上壓力協(xié)力N作用在平均半徑dm處，如圖

擠壓強(qiáng)度條件：

動(dòng)