键联接销联接知识详解课件.ppt
键联接,一、联接的类型及特点,平键连接,轴毂间,花键连接,连接,可拆连接,销连接,紧固连接：,螺纹连接,焊接,连接,类型,特点：,即可以,保证机械正常,工作，又便于,维修和更换。,不可拆连接,铆接,胶接,特点：,可靠性好，强度高。,二、键联接的功用和类型,键的功用,轴与轴上零件的周向固定,传递扭矩,普通平键,导向平键,有些可实现轴向固定或轴,向移动零件的导向作用,平键联接,半圆键联接,键的类型,楔键联接,普通楔键,钩头斜键,斜度：,1:100,切向键联接,花键联接,2.1,平键（普通平键、导向平键、滑键）,1,）普通平键,用于静联接，轴与轮毂间无相对轴向移动。,?,工作原理：,两侧面,是,工作面,，上表面与轮毂键槽底面间有,间隙，工作时靠轴槽、键及毂槽的侧面受挤压来传递转矩。,?,特点：,易于制造，装拆方便，轴与轴上零件的对中性好等；,但它不能实现轴上零件的轴向固定。,指,形,铣,刀,盘,形,铣,刀,普通平键的端部形状：,圆头（,A,型）、方头（,B,型）、单圆头（,C,型）。,A,型：,由指形铣刀加工键槽（应力集中大）,B,型：,由盘形铣刀加工键槽（应力集中小）,C,型：,由指形铣刀加工键槽（应力集中大），用于轴端。,采用两键时，,180,o,布置。轮毂槽用拉刀或插刀加工。,?,平键材料：,常用,45,钢。当轮毂为有色金属或塑料时可用,20,钢或,Q235,钢。,2,）薄型平键,键高约为普通平键的,60%70%,：圆头、方头、单圆头,用于薄臂结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接,3,）导向平键,用于,短距离,动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接,工作原理：,导键,引导传动零件；,类型：,A,、,B,型,(,由,螺钉固定于轴上,),；,应用：,轴向位移,较小处。,圆头,方头,结构特点：长度较长，需用螺钉固定。为便于装拆，制有起,键螺孔。零件可以在轴上移动，构成动联接。,固定螺钉,固定螺钉,潘存云教授研制,起键螺孔,起键螺孔,变速器,(,用导向平键或花键与轴相连,),4,）滑键,用于,短距离,动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接,a,双勾头滑键,结构特点：两端有勾头，键固定在轮毂上。,潘存云教授研制,b,单圆勾头滑键,结构特点：单圆勾头，嵌入轮毂中。,潘存云教授研制,特点：,装拆方便，对零件对中性无影响，容易制造，作用可靠，,多用于高精度联接。但只能圆周固定，不能承受轴向力,。,导向键,键不动，轮毂轴向移动,滑,键,键随轮毂移动,2.2,半圆键,?,轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽中绕几何,中心摆动，,键的侧面,为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传,递扭矩。,键槽由盘形铣刀铣出，键为半圆形；,?,特点：工艺性好，装配方便，特别适用于锥形轴端的联接。,?,缺点：轴槽对轴的强度削弱较大，只适宜轻载联接。,2.3,楔键,用于静连接。楔键的,上下面,是工作面，键的上表面有,1,100,的斜,度，轮毂键槽的底面也有,1,100,的斜度，装配时将键打入轴和毂槽,内，其工作面上产生很大的预紧力，工作时，主要靠摩擦力传递转,矩,T,，并能承受单方向的轴向力。,特,点,：,适用于低速轻载、精度要求不高。,对中性较差，力,有偏心。不宜高速和精度要求高的联接，变载下易松,动。钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应比键长,2,倍才能装入。,2.4,切向键,?,两个斜度为,1,：,100,的楔键联接，,上、下两面,为工作面,（打入）布置在圆周的切向，装配时，将两键楔紧。,?,工作原理：靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩,?,键的,两个窄面,是工作面，其中一个面在通过轴心线的平面内，,工作面上的压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。,?,当双向传递转矩时，需用两对切向键并分布成,120,130,。,三,键的选择和键联接强度计算,1,键的选择,键,:45,钢,B, 600 MP,a,类型选择,：,根据键连接的结构、使用特性及工作条件。,选择时应考虑的情况：,（,a,）需要传递转矩的大小；,（,b,）连接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑动距离的长短；,（,c,）连接的对中性要求；,（,d,）键是否需要具有轴向固定的作用；,（,e,）以及键在轴上的位置（在轴的中部还是端部）等。,尺寸选择,：,键的剖面尺寸,b,h,按轴的直径,d,由标准中选定。,键的长度,L,一般按轮毂宽度定，要求键长比轮毂略短,5,10 mm,，,且符合长度系列值。,t,A,型,h,b,L,C,45?,或,r,1,d,-,t,B,型,C,型,R=b/2,L,L,标记实例：,圆头普通平键,(A,型,):,键,16,100 GB1096-79,方头普通平键,(B,型,):,键,B16,100 GB1096-79,单圆头普通平键,(C,型,) :,键,C16,100 GB1096-79,d,+,t,1,h,d,t,1,表,6-1,普通平键和键槽尺寸（,GB1095-79,、,GB1096-79,）,b,b,b,2,键连接的强度校核,普通平键,失效形式：,工作面压溃,静联接键、轴、毂中较弱者）,磨损,（动联接）,键的剪断,（较少）,键被剪断,普通平键联接的强度校核,T,?,10,F,d,/,2,?,p,?,?,A,k,?,l,3,2,T,?,10,?,?,?,?,?,p,?,?,kld,3,接触高度,k,?,0.5,h,工作长度：,A,型,l,?,L,?,b,B,型,l,?,L,b,C,型,l,?,L,?,2,导向平键和滑键,a,失效形式：工作面过度磨损,b,计算准则：按工作面的压强进行条件性校核计算,2,T,?,10,p,?,?,?,p,?,kld,3,半圆键,静联接,主要失效形式是工作面被压溃。,按工作面的挤压应力进行强度校核计算,2000,T,P,=,P,kLd,半圆键的接触高度,k,应根据键的尺寸从标准中查取；,半圆键的工作长度,l,近似地取其等于键的公称长度,L,。,强度不够时，措施：,1,）双键，,180,布置（按,1.5,个键计算）三键，,120,布置,2,）d,3,）L，但轮毂受力不利,4,）改用花键,设计时注意,设计步骤,选择平键,联接类型,根据轴径、毂宽查,标准确定键的尺寸,按静或动联,接校核强度,许用应力,取决于强度较弱的那种材料,强度不够时,增大键长,同一截面采用双键联接,不同轴段的键槽应开在同一母线上,四,花键联接,4.1,花键联接的类型及特点,花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成；,花键齿侧面为工作面适用于动、静联接,。,优,点：,1.,联接受力较为均匀；,2.,对轴毂的强度削弱较少；,3.,可承受较大的载荷；,4.,轴上零件与轴的对中性好；,5.,导向性好；,6.,可用研磨的方法提高加工,精度及连接质量。,缺,点：,1.,仍有应力集中；,2.,需要专门设备加工；,3.,成本较高。,矩形花键,内径定心：,精度高，稳定性好。,配合面均要研磨，能消除热处理后引起的变形,渐开线花键,齿形定心：,受载时，齿上的径向力自动定心，有利于各齿均,载。,利用齿轮加工设备，工艺性较好，精度较高及互换性好。,花键孔拉刀的制造成本高。,三角形花键：,齿数较多，齿较小，对轴强度削弱小。,适于轻载、直径较小时及轴与薄壁零件的联接应用,4.2,花键联接强度计算,选花键类型按轴径定花键尺寸验算联接强度,失效形式：键齿的压溃（静联接）,磨损（动联接）,齿根剪断,挤压强度条件：,2000,T,?,P,?,?,?,?,?,P,?,?,z,?,h,?,l,?,d,m,动联接（耐磨性条件）：,2000,T,P,?,?,?,P,?,?,?,z,?,h,?,l,?,d,m,T,传递扭矩（,N.m,）,Z,花键齿数,l,键齿工作长度（,mm,）,d,m,花键的平均直径,载荷分布不均系数,h,键齿侧面工作高度（,mm,）,（一）型面联接,是利用非圆截面的轴与相应轮廓的毂孔配合而构成的连接。,五,无键联接,特点：,没有应力集中源，对中性好，承载能力强，装拆方便，,但加工不方便，需用专用设备，应用较少。,（二）胀紧联接,利用锥面贴合并挤紧在轴毂之间用摩擦力传递扭矩，有过载,保护作用。弹性环的材料为高碳钢或高碳合金钢（,65,，,55Cr2,、,60Cr2,）并经热处理。锥角一般为,12.517,。,特点：,可传递较大扭矩和轴向力，无应力集中，对中性好，,但加工要求较高，应用受限制。,六,销联接,定位销主要用于零件间位置定位，常用作组合加工和装配时,的主要辅助零件。,联接销主要用于零件间的联接或锁定，可传递不大的载荷。,安全销主要用于安全保护装置中的过载剪断元件。,圆柱销,圆锥销,销轴和开口销,?,圆柱销不能多于装拆（否则定位精度下降）,圆锥销,1,：,50,锥度，可自锁，定位精度较高，允许多于,装拆，且便于拆卸,特殊型式销带螺纹锥销，开尾锥销弹性销，开口销，,槽销和开口销等多种形式,?,?,七,键的标记,键是标准件，在图样中应按国家标准规定作出标记。,1,、普通平键的标记,普通平键分为,A,、,B,和,C,型，三种普通平键的标记方法类似。,键,型式,b,L GB/T1096,2003,其中：,A,型不标型式，,b,为键宽,，,L,为键的长度,如图示,A,型普通平键：,键,8,25 GB/T1096,2003,2,、半圆键的标记,半圆键的标记形式：,键,b,L GB/T1099,2003,b,为键宽,L,为键长,如图所示：,键,6,24.5 GB/T 1099,2003,3,、钩头楔键的标记,钩头楔键的标记形式：,键,b,L GB/T1565,2003,如图所示：,键,18,100 GB/T 1565,2003,?,普通平键联接画法及尺寸标注,键的基本尺寸如宽和高均为标准值，其大小与轴的,直径有关。键的长度取决于所传递的扭矩大小。,由于键的尺寸为标准值，所以键槽的尺寸亦是标准的。,在轴键槽的剖面图中应标注键宽,b,和键槽深,d-t,，,轮毂键槽应注出键宽,b,和键槽深,d+t,1,。,键联接装配图画法：,?,纵向剖切时键按不剖绘制，而横向将键切断则应画,出剖面线。,?,普通平键的,两,侧,面,为,键,的,工,作,表,面,，,只,应,在,接,触,面,上,画,一,条,轮,廓,线,。,?,键的上表面,与轮毂之间的间,隙应画出来。,?,半圆键联接画法,?,半圆键的两侧面为键的工作表面，只应在接,触面上画一条轮廓线。,?,键的上表面与轮毂之间的间隙应画出来。,?,钩头楔键连接画法,钩头楔键的上顶面有,1,：,100,的斜度,，装配时将键沿轴,向打入键槽中。,钩,头,楔,键,是,靠,上,下,表,面,与,轮,毂,键,槽,和,轴,键,槽,之,间,的,摩,擦,力,将,二,者,连,接,。,因,而,装,配,图,中,键,的,上,下,表面,没有间隙。,?,花键联接,由于花键传递的扭矩大且具有很好的导向性，因,而在各种机械的变速箱中被广泛应用。,除了图示的矩形花,键,外,，,还,有,梯,形,、,三,角,形,和,渐,开,线,等,形状。,矩形花键的标记：,键,Z,D,d,b GB/T1144-2003,Z,花键齿数；,D,大径；,d,小径；,b,宽度。,1,、外花键的画法和标记,由于花键传递的扭矩大且具有很好的导向性，因而在,各种机械的变速箱中被广泛应用。,画法：,大径,粗实线,小径,细实线,若为纵向剖切，键齿按,不剖,绘制。,2,、内花键的画法和标记,画法：键齿按,不剖绘制，,且用粗,实线表示花键的大、小径内花键的,标注方法同外花键，如下图所示。,3,、矩形花键的联接画法,画法：花键联接的部分按,外花,键,画，不重合部分则按,各自的规,定画法,绘制。,二,、销联接,1,、,销的功用、种类及标记,销主要用于零件之间的定位，也可用于零件之间的联接,，但只能传递不大的扭矩。,圆柱销,销的分类,圆锥销,开口销,普通圆柱销,按直径的公差不同分为,A,、,B,、,C,、,D,型。,普通圆锥销多用于经常拆卸的场合。,例：公称直径,10mm,，长,50 mm,的,B,型圆柱销标记：,销,GB/T119-2000 B10,50,公称直径,10mm,，长,60mm,的,A,型圆锥销标记,：,销,GB/T117-2000 A10,60,2,、销联接的画法,X,1,8,G,B,1,6,1,9,18,-,8,6,销,销,6,GB/T119,X,2,5,G,B,1,1,6,7,-,8,25,6,销,销,6,GB/T117,圆柱销联接,圆锥销联接,
