第6章 键、花键、销连接.ppt

单击此处编辑母版标题样式,第六章 键、花键、无键连接 和销连接,主要内容,键、花键连接的类型、结构、特点和应用，失效形式和强度计算。,基本要求,1.,了解键连接的主要类型、结构和应用特点，掌握键的类型及尺寸选择方法，并能对平键连接进行强度校核计算。,2.,了解花键连接的类型、结构和应用特点。掌握花键连接强度校核计算。对无键连接、销连接的类型、特点及应用有一定的了解。,重 点,键、花键的类型、尺寸选择方法及强度校核计算。,概 述,1.,轴毂连接,：,支撑回转件的零件称为轴，回转零件的孔及其周边部分称为轮毂。所谓轴毂连接，指的是轴与毂孔圆周方向的固定。,2.,轴毂连接的分类,形锁合,松连接,紧连接切向键）,圆轴（平键，半圆键，销）,异形轴（花键，成形连接）,力锁合,有中间元件（楔键，弹性环）,无中间元件（过盈配合）,6-1,键连接,作用：,实现轴毂连接以传递扭矩。有些键还可实现轴上零,件的轴向固定或移动。,键是标准件,一,.,键连接的类型、工作原理及特点,类型,平键,半圆键,楔 键,切向键,普通平键,导向平键,滑 键,实现静连接,实现动连接,用于轴向移动位移不大的情况,用于轴向移动位移大的情况,构成紧连接,薄型平键,1.,平键,按用途分为：,双圆头（,A,型）,方头（,B,型）,单圆头（,C,型）,平键连接应用最广。键的两侧面是工作面，靠键与键槽的挤压传递转矩。,1,）普通平键,A,型,B,型,C,型,2,）薄型平键,高度是,普通平键的,60,70%,，传递能力较低，常用于,薄壁结构、空心轴或径向尺寸受到限制的场合。,分,为,：双圆头（,A,型）、方头（,B,型）、单圆头（,C,型）,3,）导向平键,是,一种比较长的平键,4,）滑键,半圆键连接两侧面是工作面，靠键与键槽的挤压,传递转矩。键和键槽的圆弧半径相同，键可在键槽中摆,动以适应毂槽的斜度，常用作锥形轴段的辅助连接。,2.,半圆键连接,工作面,上下表面为工作面，键的上表面有,1:100,的斜度，工作时，靠上下表面的摩擦力传递转矩。可承受单向的轴向力，由于定心性能差而且是靠摩擦传力，故只能用于,低速、轻载、,工作平稳、对中要求不严的场合,3.,楔键,方头楔键 钩头楔键 圆头楔键,两个楔键成对布置在轴断面的切线上，一个切向键可承受很大的单向转矩。当要传递双向转矩时，需采用两个切向键。一般用于轴径大于,100mm,的轴上。,4.,切向键,：,类型的选择：,据连接的结构、使用特性、工作条件来选择。选择时应考虑的因素有：,1,）需传递扭矩的大小；,2,）是否有相对运动；,3,）滑动距离的长短；,4,）连接中对心性的要求；,5,）是否有轴向定位；,6,）键在轴上的位置（中、端）。等,2.,尺寸的选择：,L,b,h,主要尺寸,b,h,与长度,L,二,.,键的选择,3.,标注：,键,b,L GB,由轮毂的长度定；导向键应按轮毂的长度和滑动距离定。,所选长度应符合国标中规定的长度系列。,由轴的直径选,见,P106,表,6-1,三,.,键连接的强度计算,1.,平键连接的失效形式、,强度计算,1,）,键被剪断、键与键槽的弱者被压溃,（静连接）；,2,）,键被剪断、键与键槽工作面的磨损,（动连接）。,对于实际采用的材料组合和尺寸来说,压溃和磨损,是主要失效形式。,静连接：,挤压条件,动连接：,耐磨条件,k,查,P106,表,6-2,为接触长度,。,圆头键,方头键,半圆头键,L,b,当采用单键强度不满足时，应采用双键，考虑到载荷分配不均的问题，,双键只能按,1.5,个键计算,。此外，采用双键时，布置是有讲究的：,平,键应间隔,180,，半圆键应位于同一母线上，楔键和切向键应间隔,120,左右。,说明,2.,半圆键连接的强度计算,失效形式：,键的工作面被压溃,6-2,花键连接,轴,和,轮毂孔周向均布多个键齿构成的连接称为花键连接。齿的侧面是工作面。,一,.,花键连接的类型、特点和应用,内花键,外,花键,传递大转矩或轴向移,动频繁且要求较高的定心,精度时，从使用和制造来,讲，使用键连接都不合理。,一个花键相当于多个平键，,因键轴一体，对轴的削弱,程度小（齿浅、应力集中,小），轴的强度和制造精度都容易得到保证，故花键连接广泛用于重载、高速、要求轴向移动频繁及高定心精度的场合。,花键连接的类型和特点（与平键相比，有以下优点）：,受力较均匀，应力集中小，承载能力大；,对中性好，导向性好，精度高；,需专门设备和工具。成本高。,常用类型有：矩形花键连接,渐开线花键连接,1.,矩形花键：,小径,d,定心：,定心精度高、定心稳定性好。内、外花键均可用磨削方法消除热处理引起的变形。,矩形花键最为常用。,轻系列、中系列,花键亦标准化，由国标可查的,D,、,d,、,B,、,z,。,D,2.,渐开线花键连接,渐开线花键承载能力最大，可用制造齿轮的方法来加,工，工艺性好，精度也高，齿根强度高，应力集中小，易,于定心，多用于重要场合或适用于薄壁零件。,齿形定心,二,.,花键连接的强度计算,花键连接可作成静连接、动连接。其失效形式：,压溃和磨损,。,静连接：,挤压条件,动连接：,耐磨条件,式中：,载荷分配不均系数，,=0.7,0.8,；,查,P111,表,6-3,z,花键齿数；,l,齿的工作长度，,mm,；,h,齿侧面工作高度。矩形,h=(D-d)/2-2C,，,渐开线花键,=30,，,h=m,；,=45,，,h=0.8m,；,d,m,花键平均直径。矩形花键,d,m,=(D+d)/2,渐开线花键,d,m,=,d,i,6,-3,无键连接,1.,型面连接：,光滑的非圆形截面,装拆方便；对中性好；应力集中小，但加工复杂。,2.,胀紧连接,销连接的作用,：,固定零件间的相对位置，并传递不大的载荷。有时也作安全装置中的过载保护元件（安全销）。,6,-4,销连接,销连接的基本形式：,圆柱销：,多次拆装定位精度会降低。,圆锥销：,有,1,50,的锥度，安装比圆柱销方便，多次拆装,对定位精度的影响较小。,销已,标准化了，使用时按标准选用。,三,.,销连接的强度计算,1.,定位销：,通常不受或受较小的载荷，不作强度计算，尺,寸由结构定，数目,2,。,2.,连接销：,1,）类型由工作要求选；,2,）尺寸由结构或经验或规范确定，重要场合按,挤压强度和剪切强度计算。,3.,安全销：,直径由机器过载剪断条件确定。,机械设计作业集（,2,）：,P6,6-16,END,