第6章键花键无键联接销联接.pptx
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1、华中农业大学专用 潘存云教授研制 661 键联接和花键联接键联接和花键联接作用:作用:用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩,用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩,或实现零件的轴向固定或移动。或实现零件的轴向固定或移动。一、键联接的类型一、键联接的类型类型:类型:平键、半圆键、楔键、切向键等。平键、半圆键、楔键、切向键等。1.平键平键联接联接工作面工作面特点:特点:定心好、装拆方便。定心好、装拆方便。种类种类普通平键普通平键导向平键导向平键间隙间隙轴轴华中农业大学专用 潘存云教授研制 普通普通平键平键结构结构单圆头单圆头(C型型)圆头圆头(A型型)平头平头(B型型)用指状铣刀加工,固定良
2、好,轴槽应力集中大。用指状铣刀加工,固定良好,轴槽应力集中大。用盘铣刀加工,轴的应力集中小。用盘铣刀加工,轴的应力集中小。用于轴端用于轴端普通平键应用最广。普通平键应用最广。A型型B型型C型型盘铣刀盘铣刀 薄型平键薄型平键的高度为普通平键的的高度为普通平键的6070%,也分圆头、平,也分圆头、平头、单圆头三种。传递扭矩能力低,常用于薄壁结构、头、单圆头三种。传递扭矩能力低,常用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制的场合。空心轴等径向尺寸受限制的场合。华中农业大学专用 潘存云教授研制 起键螺孔起键螺孔导向平键导向平键固定螺钉固定螺钉零件可以在轴上移动,构成动联接。零件可以在轴上移动,构成动联接。滑
3、移距离较大时,平键过长,制造困难,故可采用滑键。结构特点:结构特点:长度较长,需用螺钉固定。长度较长,需用螺钉固定。为便于装拆,制有起键螺孔。为便于装拆,制有起键螺孔。起键螺孔起键螺孔固定螺钉固定螺钉华中农业大学专用 潘存云教授研制 双勾头滑键双勾头滑键结构特点:结构特点:两端有勾头,键固定在轮毂上,键短,槽长。两端有勾头,键固定在轮毂上,键短,槽长。华中农业大学专用 潘存云教授研制 单圆勾头滑键单圆勾头滑键结构特点:结构特点:单圆勾头,嵌入轮毂中。单圆勾头,嵌入轮毂中。华中农业大学专用 潘存云教授研制 表表6-1 普通平键和键槽尺寸(普通平键和键槽尺寸(GB1095-79、GB1096-79
4、)A型型B型型C型型bhR=b/2C 45或或r1LLLbhbtd-tbt1d+t1标记实例:标记实例:圆头普通平键圆头普通平键(A型型):键键16100 GB1096-79 方头普通平键方头普通平键(B型型):键键B16100 GB1096-79单圆头普通平键单圆头普通平键(C型型):键键C16100 GB1096-79d华中农业大学专用 潘存云教授研制 d b h C或或r L t t1 半径半径r 续表续表6-1键的尺寸键的尺寸键键 槽槽轴的直径轴的直径自自 68 2 2 620 1.2 1810 3 3 0.160.25 636 1.8 1.4 0.080.16 1012 4 4 84
5、5 2.5 1.81217 5 5 1056 3.0 2.31722 6 6 0.250.4 1470 3.5 2.8 0.160.252230 8 7 1890 4.0 3.33038 10 8 22110 5.0 3.33844 12 8 28140 5.0 3.34450 14 9 0.40.6 36160 5.5 3.8 0.250.45058 16 10 45180 6.5 4.35865 18 11 50200 7.0 4.46575 20 12 56220 7.5 4.97585 22 14 63250 9.0 5.40.60.8 0.40.6华中农业大学专用 潘存云教授研制 2
6、.半圆键半圆键联接联接优点:优点:定心好,装配方便。定心好,装配方便。因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。缺点:缺点:对轴的削弱较大,只适对轴的削弱较大,只适 用于轻载联接。用于轻载联接。特别适用于锥形轴端的联接。特别适用于锥形轴端的联接。工作面工作面华中农业大学专用 潘存云教授研制 3.楔键楔键联接和切向键联接联接和切向键联接结构特点:结构特点:键的上表面有键的上表面有1:100的斜度,的斜度,轮毂槽的底面也有轮毂槽的底面也有1:100的斜度。的斜度。缺点:缺点:定心精度不高。定心精度不高。应用:应用:只能应用于定心精度不高,载荷只能应用于定心精度不高,载荷 平稳和低速的联接。平稳和低速
7、的联接。安装时用安装时用力打入力打入工作面工作面华中农业大学专用 潘存云教授研制 d类型类型:普通楔键、钩头楔键。普通楔键、钩头楔键。钩头是用来拆卸用的拆卸空间拆卸空间斜度斜度1:100在重型机械中常采用在重型机械中常采用切向键切向键-一对楔键组成。一对楔键组成。装配时将两楔键楔紧,键的窄面是工作面,所产生的压力沿切向方向分布,当双向传递扭矩时,需要两对切向键分布成120130 。窄面窄面工作面工作面华中农业大学专用 潘存云教授研制 d二、平键联接的强度校核二、平键联接的强度校核键的材料:键的材料:B 370 Mpa的碳素钢,常用的碳素钢,常用45钢。钢。键的截面尺寸键的截面尺寸b、h查表选取
8、,长度查表选取,长度L参照轮毂长参照轮毂长度从标准中选取。度从标准中选取。键的主要失效形式:键的主要失效形式:压溃、磨损压溃、磨损(动联接动联接)、剪断。剪断。Lbh/21)平键联接的强度平键联接的强度p=SFt(d/2)(h/2)lT=p MPa MPa d h l4T=l=L-bl=L一般不会出现d挤压应力:挤压应力:bA型型bB型型l华中农业大学专用 潘存云教授研制 p d h l4Tp=对于导向平键联接,计算依据是磨损,应限制压强:对于导向平键联接,计算依据是磨损,应限制压强:钢钢 125150 100120 6090表表6-1 键联接的许用挤压应力、许用压力键联接的许用挤压应力、许用
9、压力 许用值许用值 轮毂材料轮毂材料静载荷静载荷 轻微冲击轻微冲击 冲冲 击击载载 荷荷 性性 质质铸铁铸铁 7080 5060 3045钢钢 50 40 30 p p 2)半圆键联接强度计算半圆键联接强度计算bdTp MPa MPa kl d 2Tp=lkNyd/2l近似为公称长度用于静联接,失效形式为表面压溃华中农业大学专用 潘存云教授研制 d若强度不时,可采用双键联接。考虑到载荷分布的若强度不时,可采用双键联接。考虑到载荷分布的不均匀性,校核强度时按不均匀性,校核强度时按1.5个键计算。个键计算。双键布置规则:双键布置规则:平键:平键:按按180布置;布置;半圆键:同一条母线上;半圆键:
10、同一条母线上;楔键:楔键:夹角成夹角成120 130 120 130 华中农业大学专用 潘存云教授研制 一、花键联接的类型、特点和应用一、花键联接的类型、特点和应用1)均匀受力;均匀受力;662 花键联接花键联接结构特点:结构特点:沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。组成:组成:外花键、内花键。外花键、内花键。优点:优点:2)对轴的削弱程度小对轴的削弱程度小;3)载能力高载能力高;齿数多,总接触面积大4)轴上零件与轴的对中性好;轴上零件与轴的对中性好;对高速及精密机器很重要5)导向性好导向性好;对动联接很重要6)可用磨削方法提高加工精度及可用磨削方法提高加工精度
11、及联接质量。联接质量。因齿槽浅,齿根应力集中小轴和轮毂直接而均匀制出齿与槽缺点:缺点:齿根仍有应力集中、需专齿根仍有应力集中、需专 用设备制造,成本高。用设备制造,成本高。华中农业大学专用 潘存云教授研制 应用:应用:定心精度要求高、载荷大、或经常滑移的联接。定心精度要求高、载荷大、或经常滑移的联接。类型类型-制造容易,应用最广。制造容易,应用最广。-用于高强度联接。用于高强度联接。-用于薄壁零件联接。用于薄壁零件联接。矩形花键矩形花键 键开线花键键开线花键 三角形花键三角形花键 1)矩形花键)矩形花键轻系列:轻系列:轻系列的承载能力较小,多用于静联接和轻系列的承载能力较小,多用于静联接和 轻
12、载联接;轻载联接;按齿高的不同,矩形花键的齿型尺寸在标准中规定了两个系列,中系列:中系列:中系列用于中等载荷的联接。中系列用于中等载荷的联接。定心方式:定心方式:小径定心小径定心-精度高,稳定性好。精度高,稳定性好。华中农业大学专用 潘存云教授研制 2)渐开线花键)渐开线花键 分为分为=30 ,=45 两种,对应的齿顶高分别为:两种,对应的齿顶高分别为:与渐开线齿轮相比,花键齿短,齿根宽,不产生与渐开线齿轮相比,花键齿短,齿根宽,不产生根切的最小齿数较少。根切的最小齿数较少。定心方式:定心方式:齿形定心齿形定心-具有自动定心作用,受力均匀。具有自动定心作用,受力均匀。=45=30 h*=0.5
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- 花键 联接
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