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第10章 键联接设计,键、花键联接的用途用于轴与轮毂之间的周向固定，并传递运动和转矩。,设计：潘存云,10-1 键联接,作用：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。,一、键联接的类型,类型：平键、半圆键、楔键、切向键等。,1.平键联接,特点：定心好、装拆方便。,种类,普通平键,导向平键,普通平键结构,单圆头(C型),圆头(A型),方头(B型),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。,用于轴端,普通平键应用最广。,A型,B型,C型,设计：潘存云,导向平键,零件可以在轴上移动，构成动连接。,结构特点：长度较长，需用螺钉固定。,为便于装拆，设有起键螺孔。,普通平键和键槽尺寸（GB1095-79、GB1096-79）,A型,B型,C型,标记实例：圆头普通平键(A型):键16100 GB1096-79,方头普通平键(B型):键B16100 GB1096-79,单圆头普通平键(C型):键C16100 GB1096-79,键大小的选择：根据轴的直径选,设计：潘存云,2.半圆键联接,优点：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：对轴的削弱较大，只适 用于轻载联接。,特别适用于锥形轴端的联接。,设计：潘存云,3.楔键联接,结构特点：键的上表面有1:100的斜度，轮毂槽的底面也有1:100的斜度。能轴向定位零件，并能承受一定的单向轴向载荷。,缺点：定心精度不高。,应用：只能应用于定心精度要求不高，载荷平稳和低速的连接。,设计：潘存云,楔键类型：普通楔键、钩头楔键。钩头是用来拆卸用的,在重型机械中常采用切向键一对楔键组成。,装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生的压力沿轴的切向作用，当双向传递扭矩时，需要两对切向键分布成120130。,单向传动,双向传动,二、键联接的选择,设计：潘存云,由直径选大小 bh,由轮毂宽度定键长度 L,三、平键联接的强度校核,键的材料：B 370 MPa的碳素钢，常用45钢。,键的主要失效形式：工作面被压溃（静联接）工作面过度磨损(动联接)严重过载时被剪断,设计：潘存云,挤压强度条件：,l=L-b,l=L,对于导向平键联接，计算依据是磨损，应限制压强：,C型键：l=L-b/2,若强度不够时，可采用两个键按180布置。考虑到载荷分布的不均匀性，校核强度时按1.5个键计算。,半圆键联接的强度校核,半圆键的受力与平键相似，由于半圆键的宽度b较小，故失效形式可能是被剪断和工作面被压溃，故剪切强度为：,四.花键联接,结构特点：沿周向均布多个键齿,齿侧为工作面。,优点：承载能力高、对轴的削弱程度小、定心好、导向性好。,类型：矩形花键、渐开线花键、三角形花键。,制造容易最常用,用于高强度联接,用于薄壁零件联接,缺点：需专用的加工设备、刀具和量具，成本高。,花键联接的定心方式,小径定心可以磨削，定心精度高，国家标准推荐采用。,花键联接的失效形式：,齿面压溃（静联接）；磨损（动联接）,设计准则：一般只验算挤压强度和耐磨性。,设计：潘存云,设各齿压力的合力作用在平均半径rm处，取不均匀系数=0.70.8，则花键联接所能传递的扭矩为：,静联接：T=zhLrmp,动联接：T=zhLrmp,L为工作长度；,h为齿侧面工作高度：,h=(D d)/2 2C(矩形花键)h=m(渐开线花键,m为模数),rm=(D+d)/4(矩形花键)rm=D/2(渐开线花键，D为花键的分度圆直径),C为齿顶倒圆半径；,花键材料：B 600 Mpa的碳素钢制造，大多进行热处理。,设计：潘存云,设计：潘存云,102 销连接,作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。,类型,圆柱销：,圆锥销：,经多次拆装后，定位精度会降低；,有1:50的锥度，可反复多次拆装。,拆装方便用于盲孔,螺母锁紧抗冲击,不易松动，能承受振动和变载荷,不铰孔，可多次装拆。,带槽圆柱销,