機(jī)械設(shè)計(jì)--JXSJ6 鍵聯(lián)接

1、（一）鍵聯(lián)接的功能、分類、結(jié)構(gòu)型式及應(yīng)用（一）鍵聯(lián)接的功能、分類、結(jié)構(gòu)型式及應(yīng)用類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。作用：實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭矩，有作用：實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭矩，有 些類型的鍵還可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸些類型的鍵還可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸 向移動(dòng)。向移動(dòng)。 1. 1. 平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接特點(diǎn)：特點(diǎn)： 鍵的兩個(gè)側(cè)面是工作面，鍵的兩個(gè)側(cè)面是工作面，間隙間隙 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、對(duì)中性較好。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、對(duì)中性較好。側(cè)壁的擠壓傳遞扭矩。側(cè)壁的擠壓傳遞扭矩。工作時(shí)依靠鍵與鍵槽工作時(shí)依靠鍵與鍵槽 不能軸向固定零件

2、。不能軸向固定零件。 平鍵平鍵薄型平鍵薄型平鍵普通平鍵普通平鍵導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵滑鍵滑鍵軸軸工作面工作面T平鍵平鍵薄型平鍵薄型平鍵普通平鍵普通平鍵導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵滑鍵滑鍵-用于靜聯(lián)接用于靜聯(lián)接-用于動(dòng)聯(lián)接用于動(dòng)聯(lián)接 普通平鍵普通平鍵單圓頭單圓頭 ( C 型型 )圓圓 頭頭 ( A 型型 )平平 頭頭 ( B 型型 )A型型B型型C型型盤銑刀盤銑刀 -用指狀銑刀加工，固定良好，軸槽應(yīng)力集中大。用指狀銑刀加工，固定良好，軸槽應(yīng)力集中大。圓頭普通平鍵圓頭普通平鍵-用盤銑刀加工，軸的應(yīng)力集中小。用盤銑刀加工，軸的應(yīng)力集中小。平頭普通平鍵平頭普通平鍵-常用于軸端。常用于軸端。單圓頭普通平鍵單圓頭普通平鍵普

3、通平鍵應(yīng)用最廣。普通平鍵應(yīng)用最廣。薄型平鍵與普通平鍵的主要區(qū)別：薄型平鍵與普通平鍵的主要區(qū)別： 鍵的高度約為普通平鍵的鍵的高度約為普通平鍵的70% 60%，因而傳遞，因而傳遞扭矩的能力較低，常用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸及一些徑扭矩的能力較低，常用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸及一些徑向尺寸受到限制的場(chǎng)合。向尺寸受到限制的場(chǎng)合。起鍵螺孔起鍵螺孔固定螺釘固定螺釘潘存云教授研制起鍵螺孔起鍵螺孔固定螺釘固定螺釘導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵滑鍵滑鍵 長(zhǎng)度較長(zhǎng)，需用螺釘固定。長(zhǎng)度較長(zhǎng)，需用螺釘固定。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向移動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)聯(lián)接。構(gòu)成動(dòng)聯(lián)接。如變速箱內(nèi)的滑移齒輪如變速箱內(nèi)的滑移齒輪導(dǎo)向平鍵

4、導(dǎo)向平鍵-用于動(dòng)聯(lián)接用于動(dòng)聯(lián)接雙勾頭滑鍵雙勾頭滑鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩端有勾頭，鍵固定在輪轂上，鍵短，槽長(zhǎng)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩端有勾頭，鍵固定在輪轂上，鍵短，槽長(zhǎng)。潘存云教授研制單圓勾頭滑鍵單圓勾頭滑鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：?jiǎn)螆A勾頭，嵌入輪轂中。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：?jiǎn)螆A勾頭，嵌入輪轂中。潘存云教授研制導(dǎo)向平鍵和滑鍵的區(qū)別：導(dǎo)向平鍵和滑鍵的區(qū)別：導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵-固定在軸槽中，用于軸向移動(dòng)量較小的場(chǎng)合。固定在軸槽中，用于軸向移動(dòng)量較小的場(chǎng)合?；I滑鍵-固定在輪轂上，用于軸向移動(dòng)量較大的場(chǎng)合。固定在輪轂上，用于軸向移動(dòng)量較大的場(chǎng)合。2. 半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接優(yōu)點(diǎn)：工藝性好，裝配方便。優(yōu)點(diǎn)：工藝性好，裝配方便。特別適用于錐形軸端的聯(lián)接

5、。特別適用于錐形軸端的聯(lián)接。工作面工作面因半圓鍵能在軸槽中擺動(dòng)以適應(yīng)輪轂槽底面。缺點(diǎn)：對(duì)軸的削弱較大，只適用缺點(diǎn)：對(duì)軸的削弱較大，只適用于輕載聯(lián)接。于輕載聯(lián)接。安裝時(shí)用安裝時(shí)用力打入力打入工作面工作面3. 楔鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接特點(diǎn)：特點(diǎn)： 鍵的上下兩面為工作面。工作時(shí)，依靠鍵的鍵的上下兩面為工作面。工作時(shí)，依靠鍵的楔緊作用來(lái)傳遞扭矩。楔緊作用來(lái)傳遞扭矩。 能承受單方向的軸向力。能承受單方向的軸向力。 對(duì)中性較差。對(duì)中性較差。鍵楔緊后，軸和輪轂的配合產(chǎn)生偏心和偏斜。應(yīng)用：僅適用于定心精度不高和低轉(zhuǎn)速應(yīng)用：僅適用于定心精度不高和低轉(zhuǎn)速 的場(chǎng)合的場(chǎng)合工作面工作面斜度斜度 1 1：100100拆卸空間拆卸

6、空間楔鍵楔鍵普通楔鍵普通楔鍵鉤頭楔鍵鉤頭楔鍵d斜度斜度1 1：100100在重型機(jī)械中常采用切向鍵在重型機(jī)械中常采用切向鍵 - - 一對(duì)楔鍵組成。一對(duì)楔鍵組成。裝配時(shí)將兩楔鍵楔緊，鍵的窄面是工作面，所產(chǎn)生的壓力沿切向方向分布，窄面窄面工作面工作面工作面工作面特點(diǎn)：特點(diǎn)： 鍵的窄面為工作面。工作時(shí)，靠工作面上的鍵的窄面為工作面。工作時(shí)，靠工作面上的擠壓力和軸與輪轂間的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩。擠壓力和軸與輪轂間的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩。 承載能力很大。承載能力很大。應(yīng)用：應(yīng)用： 由于鍵槽對(duì)軸的削弱較大，故常用于直徑大于由于鍵槽對(duì)軸的削弱較大，故常用于直徑大于 100 mm的軸上。如大型帶輪、大型飛輪等。的軸上。如

7、大型帶輪、大型飛輪等。T4. 切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接120 130 當(dāng)傳遞雙向扭矩時(shí)，需兩對(duì)切向鍵分布當(dāng)傳遞雙向扭矩時(shí)，需兩對(duì)切向鍵分布成成120 130 T( (二二) ) 鍵的選擇和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算鍵的選擇和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算1. 鍵的選擇鍵的選擇類型選擇類型選擇尺寸選擇尺寸選擇-根據(jù)聯(lián)接的特點(diǎn)、使用要求和工作條件選定根據(jù)聯(lián)接的特點(diǎn)、使用要求和工作條件選定剖面尺寸剖面尺寸（bh）鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng) L L-按軸徑按軸徑d 從標(biāo)準(zhǔn)中查取從標(biāo)準(zhǔn)中查取-L輪轂長(zhǎng)度輪轂長(zhǎng)度 （表（表6-1）選定的鍵長(zhǎng)應(yīng)符合標(biāo)選定的鍵長(zhǎng)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長(zhǎng)度系列準(zhǔn)規(guī)定的長(zhǎng)度系列導(dǎo)向平鍵的鍵長(zhǎng)導(dǎo)向平鍵的鍵長(zhǎng)L-L-按輪轂的長(zhǎng)度及其滑

8、動(dòng)距離而定。按輪轂的長(zhǎng)度及其滑動(dòng)距離而定。6 8 8 10 1012 1217 1722 2230 3038 38442 2 3 3 4 4 5 5 6 6 8 7 10 8 12 8表表6-1 普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸軸的直徑軸的直徑d d 6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180，200，220，250鍵的長(zhǎng)度鍵的長(zhǎng)度 系列系列L鍵寬鍵寬b b鍵高鍵高h(yuǎn) h軸的直徑軸的直徑d d 鍵寬鍵寬b b鍵高鍵高h(yuǎn) h4450 5058 5865 6

9、575 7585 8595 95110 110130149 1610 1811 2012 2214 2514 1816 32 18普通平鍵和鍵槽尺寸普通平鍵和鍵槽尺寸（GB/T1095-2003、GB1096-2003） A型型B型型C型型bhR=b/2C 45或或r1LLLbhbtd- -tbt1d+t1標(biāo)記實(shí)例標(biāo)記實(shí)例： 圓頭普通平鍵圓頭普通平鍵( (A型型): ): 鍵鍵16100 GB/T 1096-2003 方頭普通平鍵方頭普通平鍵( (B型型): ): 鍵鍵B16100 GB/T 1096-2003單圓頭普通平鍵單圓頭普通平鍵( (C型型) : ) : 鍵鍵C16100 GB/T

10、1096-2003db*L2. 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 主要失效形式：主要失效形式：導(dǎo)向平鍵聯(lián)接（動(dòng)聯(lián)接）導(dǎo)向平鍵聯(lián)接（動(dòng)聯(lián)接）平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接普通平鍵聯(lián)接（靜聯(lián)接）普通平鍵聯(lián)接（靜聯(lián)接）-工作面的壓潰工作面的壓潰-工作面的磨損工作面的磨損平鍵聯(lián)接受力情況平鍵聯(lián)接受力情況dTFF（1） 平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 普通平鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度條件：普通平鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度條件：dbdTFFd2k =h2hp d k l2T103=p =Fk lp d k l2T103p =滑鍵、導(dǎo)向平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件：滑鍵、導(dǎo)向平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件：Ll=L-bl=LbA型型bB型型l 鋼鋼 125

11、150 100120 6090表表6-2 鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力、許用壓力鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力、許用壓力 許用值許用值 輪轂材料輪轂材料靜載荷靜載荷 輕微沖擊輕微沖擊 沖沖 擊擊載載 荷荷 性性 質(zhì)質(zhì) 鑄鐵鑄鐵 7080 5060 3045 鋼鋼 50 40 30 p p （三）花鍵聯(lián)接（三）花鍵聯(lián)接-多鍵聯(lián)接多鍵聯(lián)接組成：外花鍵、內(nèi)花鍵組成：外花鍵、內(nèi)花鍵優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：2) 2) 齒槽淺，對(duì)軸的削弱、應(yīng)力集中小齒槽淺，對(duì)軸的削弱、應(yīng)力集中小; ;1) 1) 多齒傳遞載荷，承載能力高多齒傳遞載荷，承載能力高; ;4) 4) 軸上零件與軸的對(duì)中性好；導(dǎo)向性好軸上零件與軸的對(duì)中性好；導(dǎo)向性好; ; 對(duì)

12、動(dòng)聯(lián)接很重要3) 3) 可用磨削方法提高加工精度及聯(lián)接質(zhì)量?？捎媚ハ鞣椒ㄌ岣呒庸ぞ燃奥?lián)接質(zhì)量。缺點(diǎn)：齒根仍有應(yīng)力集中、需專缺點(diǎn)：齒根仍有應(yīng)力集中、需專 用設(shè)備制造，成本高。用設(shè)備制造，成本高。1 1、類型、特點(diǎn)和應(yīng)用、類型、特點(diǎn)和應(yīng)用應(yīng)用：定心精度要求高、載荷大、或經(jīng)常滑移的聯(lián)接。應(yīng)用：定心精度要求高、載荷大、或經(jīng)?；频穆?lián)接。-制造容易，應(yīng)用最廣。制造容易，應(yīng)用最廣。-用于高強(qiáng)度聯(lián)接。用于高強(qiáng)度聯(lián)接。類型類型矩形花鍵矩形花鍵 漸開(kāi)線花鍵漸開(kāi)線花鍵 （1) 矩形花鍵矩形花鍵輕系列：輕系列：-承載能力較小，多用于靜聯(lián)接和輕載聯(lián)接；承載能力較小，多用于靜聯(lián)接和輕載聯(lián)接；按齒高的不同，矩形花鍵的齒

13、型尺寸在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩個(gè)系列，中系列：中系列：-用于中等載荷的聯(lián)接。用于中等載荷的聯(lián)接。定心方式：小徑定心定心方式：小徑定心-精度高，穩(wěn)定性好。精度高，穩(wěn)定性好。(2) 漸開(kāi)線花鍵漸開(kāi)線花鍵 有有=30 ，=45 兩種，對(duì)應(yīng)的齒頂高分別為：兩種，對(duì)應(yīng)的齒頂高分別為：定心方式：齒形定心定心方式：齒形定心-具有自動(dòng)定心作用，受力均勻。具有自動(dòng)定心作用，受力均勻。 h* = 0.5m h* = 0.4m=30 df=45 df特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）制造工藝性好，制造精度較高，齒根強(qiáng)度高，）制造工藝性好，制造精度較高，齒根強(qiáng)度高， 易于定易于定心。常用于傳遞大扭矩和大軸徑的場(chǎng)合。心。常用于傳遞大扭矩和

14、大軸徑的場(chǎng)合。（2）=45的花鍵工作面高度較小，承載能力較低，多用于載的花鍵工作面高度較小，承載能力較低，多用于載荷較輕，直徑較小的靜聯(lián)接。特別適用于薄壁零件的聯(lián)接。荷較輕，直徑較小的靜聯(lián)接。特別適用于薄壁零件的聯(lián)接。2 2、花鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算、花鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算失效形式：工作面被壓潰（靜聯(lián)接）失效形式：工作面被壓潰（靜聯(lián)接） 工作面過(guò)度磨損（動(dòng)聯(lián)接）工作面過(guò)度磨損（動(dòng)聯(lián)接）花鍵聯(lián)接既可做成靜聯(lián)接，也可做成動(dòng)聯(lián)接。花鍵聯(lián)接既可做成靜聯(lián)接，也可做成動(dòng)聯(lián)接。一般只驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度和耐磨性。一般只驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度和耐磨性。 型面聯(lián)接是用非圓截面的柱面體或錐面體的軸與型面聯(lián)接是用非圓截面的柱面體或錐面體的軸與相同

15、輪廓的轂孔配合以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的可拆聯(lián)接，相同輪廓的轂孔配合以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的可拆聯(lián)接，它是無(wú)鍵聯(lián)接的一種型式。它是無(wú)鍵聯(lián)接的一種型式。1 1、型面聯(lián)接、型面聯(lián)接凡是軸與轂的聯(lián)接不用鍵或花鍵時(shí)凡是軸與轂的聯(lián)接不用鍵或花鍵時(shí)-無(wú)鍵聯(lián)接無(wú)鍵聯(lián)接（四）無(wú)鍵聯(lián)接（四）無(wú)鍵聯(lián)接配合部配合部分形狀分形狀柱體柱體錐體錐體-只能傳遞扭矩只能傳遞扭矩-能同時(shí)傳遞扭矩和軸向力，用于能同時(shí)傳遞扭矩和軸向力，用于不允許有間隙和要求高可靠性的場(chǎng)合不允許有間隙和要求高可靠性的場(chǎng)合但隨著成型工藝的發(fā)展，促進(jìn)了型面聯(lián)接的應(yīng)用。 由于型面聯(lián)接要用到非圓形孔，以前因其加工困難，限制了型面聯(lián)接的應(yīng)用。1) 1) 裝拆方便，對(duì)中性好

16、；裝拆方便，對(duì)中性好；特點(diǎn)特點(diǎn)：2) 2) 聯(lián)接面上沒(méi)有鍵槽和尖角，減少了應(yīng)力集中；聯(lián)接面上沒(méi)有鍵槽和尖角，減少了應(yīng)力集中；3) 3) 可傳遞較大的扭矩；可傳遞較大的扭矩；4) 4) 切削加工有難度，不易保證配合精度。目前應(yīng)用還不廣泛。切削加工有難度，不易保證配合精度。目前應(yīng)用還不廣泛。 脹緊聯(lián)接是在軸與轂孔之間裝配一個(gè)或幾個(gè)脹緊脹緊聯(lián)接是在軸與轂孔之間裝配一個(gè)或幾個(gè)脹緊聯(lián)接套，在軸向力的作用下，同時(shí)脹緊軸與轂產(chǎn)生壓聯(lián)接套，在軸向力的作用下，同時(shí)脹緊軸與轂產(chǎn)生壓緊力，靠摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力的一種靜聯(lián)接。緊力，靠摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力的一種靜聯(lián)接。2 2、脹緊聯(lián)接、脹緊聯(lián)接 結(jié)構(gòu)類型：結(jié)構(gòu)類型

17、：Z1型脹套、型脹套、Z2型脹套型脹套兩個(gè)脹緊套兩個(gè)脹緊套一個(gè)脹緊套一個(gè)脹緊套1) Z1型脹套型脹套2) Z2型脹套型脹套 Z2型脹套中，與軸或轂孔貼合的套筒均有縱向間隙，以利于變形和脹緊。擰緊聯(lián)接螺釘，便可以將軸和轂脹緊。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 定心好、裝拆方便，引起的應(yīng)力集中較小，承載定心好、裝拆方便，引起的應(yīng)力集中較小，承載能力較高，并且有安全保護(hù)作用。能力較高，并且有安全保護(hù)作用。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 由于軸與轂孔之間要安裝脹套，有時(shí)應(yīng)用受結(jié)構(gòu)由于軸與轂孔之間要安裝脹套，有時(shí)應(yīng)用受結(jié)構(gòu)尺寸的限制。尺寸的限制。作用：固定零件之間的相對(duì)位置，并可傳遞不大的載荷。作用：固定零件之間的相對(duì)位置，并可傳遞不大的載

18、荷。按用途分按用途分類類型型定位銷定位銷按形狀分按形狀分定位銷：用來(lái)固定零件之間的相對(duì)位置，它是組合加定位銷：用來(lái)固定零件之間的相對(duì)位置，它是組合加工和裝配時(shí)的重要輔助零件。通常不受載荷或只受很工和裝配時(shí)的重要輔助零件。通常不受載荷或只受很小的載荷，故不作強(qiáng)度校核計(jì)算，其直徑按結(jié)構(gòu)確定，小的載荷，故不作強(qiáng)度校核計(jì)算，其直徑按結(jié)構(gòu)確定，數(shù)目一般不少于數(shù)目一般不少于2 2個(gè)。個(gè)。（五）銷聯(lián)接（五）銷聯(lián)接作用：固定零件之間的相對(duì)位置，并可傳遞不大的載荷。作用：固定零件之間的相對(duì)位置，并可傳遞不大的載荷。按用途分按用途分類類型型定位銷定位銷聯(lián)接銷聯(lián)接銷按形狀分按形狀分聯(lián)接銷：用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩零件之間的聯(lián)接，

19、可用來(lái)傳遞不大聯(lián)接銷：用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩零件之間的聯(lián)接，可用來(lái)傳遞不大的載荷。其類型可根據(jù)工作要求選定，其尺寸可根據(jù)聯(lián)的載荷。其類型可根據(jù)工作要求選定，其尺寸可根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)按經(jīng)驗(yàn)或規(guī)范確定。必要時(shí)再按剪切和擠接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)按經(jīng)驗(yàn)或規(guī)范確定。必要時(shí)再按剪切和擠壓強(qiáng)度條件進(jìn)行校核計(jì)算。壓強(qiáng)度條件進(jìn)行校核計(jì)算。作用：固定零件之間的相對(duì)位置，并可傳遞不大的載荷。作用：固定零件之間的相對(duì)位置，并可傳遞不大的載荷。按用途分按用途分類類型型定位銷定位銷安全銷安全銷聯(lián)接銷聯(lián)接銷按形狀分按形狀分安全銷：作為安全裝置中的過(guò)載剪切元件。安全銷在安全銷：作為安全裝置中的過(guò)載剪切元件。安全銷在過(guò)載時(shí)被剪斷，因此，銷的直徑應(yīng)按剪切條件確定。過(guò)載時(shí)被剪斷，因此，銷的直徑應(yīng)按剪切條件確定。為了確保安全銷被剪斷而不提前發(fā)生擠壓破壞，通常為了確保安全銷被剪斷而不提前發(fā)生擠壓破壞，通常可在安全銷上加一個(gè)銷套?？稍诎踩N上加一個(gè)銷套。作用：固定零件