鍵聯(lián)接(銷聯(lián)接)知識詳解

1、鍵聯(lián)接一、一、聯(lián)接聯(lián)接的類型及特點的類型及特點連接連接類型類型可拆連接可拆連接不可拆連接不可拆連接軸轂間軸轂間連接連接緊固連接：緊固連接：平鍵連接平鍵連接花鍵連接花鍵連接銷連接銷連接焊接焊接鉚接鉚接膠接膠接螺紋連接螺紋連接特點：特點：即可以即可以保證機械正常保證機械正常工作，又便于工作，又便于維修和更換。維修和更換。特點：特點：可靠性好，強度高。可靠性好，強度高。二、鍵二、鍵聯(lián)接聯(lián)接的功用和類型的功用和類型鍵的功用鍵的功用軸與軸上零件的周向固定軸與軸上零件的周向固定傳遞扭矩傳遞扭矩有些可實現(xiàn)軸向固定或軸有些可實現(xiàn)軸向固定或軸向移動零件的導向作用向移動零件的導向作用鍵的類型鍵的類型平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)

2、接普通平鍵普通平鍵導向平鍵導向平鍵楔鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接普通楔鍵普通楔鍵鉤頭斜鍵鉤頭斜鍵切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接斜度：1:1002.1 2.1 平鍵平鍵（普通平鍵、導向平鍵、滑鍵）（普通平鍵、導向平鍵、滑鍵） 工作原理：工作原理：兩側面兩側面是是工作面工作面，上表面與輪轂鍵槽底面間有，上表面與輪轂鍵槽底面間有間隙，工作時靠軸槽、鍵及轂槽的側面受擠壓來傳遞轉矩。間隙，工作時靠軸槽、鍵及轂槽的側面受擠壓來傳遞轉矩。 特點：特點：易于制造，裝拆方便，軸與軸上零件的對中性好等；易于制造，裝拆方便，軸與軸上零件的對中性好等；但它不能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定。但它不能實現(xiàn)軸上零件的

3、軸向固定。1）普通平鍵）普通平鍵 用于靜聯(lián)接，軸與輪轂間無相對軸向移動用于靜聯(lián)接，軸與輪轂間無相對軸向移動。 指指形形銑銑刀刀盤盤形形銑銑刀刀普通平鍵的端部形狀：普通平鍵的端部形狀： 圓頭（圓頭（A型）、方頭（型）、方頭（B型）、單圓頭（型）、單圓頭（C型）。型）。A型：由指形銑刀加工鍵槽（應力集中大）B型：由盤形銑刀加工鍵槽（應力集中?。〤型：由指形銑刀加工鍵槽（應力集中大），用于軸端。采用兩鍵時，180布置。輪轂槽用拉刀或插刀加工。 平鍵材料：平鍵材料：常用常用45鋼。當輪轂為有色金屬或塑料時可用鋼。當輪轂為有色金屬或塑料時可用20鋼或鋼或Q235鋼。鋼。2 2）薄型平鍵）薄型平鍵 鍵高約

4、為普通平鍵的鍵高約為普通平鍵的60%70%：圓頭、方頭、單圓頭：圓頭、方頭、單圓頭 用于薄臂結構、空心軸等徑向尺寸受限制的聯(lián)接用于薄臂結構、空心軸等徑向尺寸受限制的聯(lián)接 3 3）導向平鍵）導向平鍵 用于用于短距離短距離動聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對軸向移動的聯(lián)動聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對軸向移動的聯(lián)接接 工作原理：工作原理：導鍵導鍵引導傳動零件；引導傳動零件；類型：類型：A A、B B型型( (由由螺釘固定于軸上螺釘固定于軸上) )；應用：應用：軸向位移軸向位移較小處。較小處。圓頭圓頭方頭方頭起鍵螺孔起鍵螺孔固定螺釘固定螺釘結構特點：長度較長，需用螺釘固定。為便于裝拆，制有起結構特點：長度較長，

5、需用螺釘固定。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。零件可以在軸上移動，構成動聯(lián)接。鍵螺孔。零件可以在軸上移動，構成動聯(lián)接。潘存云教授研制起鍵螺孔起鍵螺孔固定螺釘固定螺釘變速器變速器( (用導向平鍵或花鍵與軸相連用導向平鍵或花鍵與軸相連) )a a 雙勾頭滑鍵雙勾頭滑鍵 結構特點：兩端有勾頭，鍵固定在輪轂上。結構特點：兩端有勾頭，鍵固定在輪轂上。潘存云教授研制4 4）滑鍵滑鍵用于用于短距離短距離動聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對軸向移動的聯(lián)接動聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對軸向移動的聯(lián)接 b 單圓勾頭滑鍵單圓勾頭滑鍵 結構特點：單圓勾頭，嵌入輪轂中。結構特點：單圓勾頭，嵌入輪轂中。潘存云教授研制特點：特點：裝拆方便

6、，對零件對中性無影響，容易制造，作用可靠，裝拆方便，對零件對中性無影響，容易制造，作用可靠， 多用于高精度聯(lián)接。但只能圓周固定，不能承受軸向力多用于高精度聯(lián)接。但只能圓周固定，不能承受軸向力 。導向鍵導向鍵鍵不動，輪轂軸向移動鍵不動，輪轂軸向移動滑滑 鍵鍵鍵隨輪轂移動鍵隨輪轂移動2.2 2.2 半圓鍵半圓鍵 軸槽用與半圓鍵形狀相同的銑刀加工，鍵能在槽中繞幾何軸槽用與半圓鍵形狀相同的銑刀加工，鍵能在槽中繞幾何中心擺動，中心擺動，鍵的側面鍵的側面為工作面，工作時靠其側面的擠壓來傳遞為工作面，工作時靠其側面的擠壓來傳遞扭矩。扭矩。鍵槽由盤形銑刀銑出，鍵為半圓形；鍵槽由盤形銑刀銑出，鍵為半圓形； 特點

7、：工藝性好，裝配方便，特別適用于錐形軸端的聯(lián)接特點：工藝性好，裝配方便，特別適用于錐形軸端的聯(lián)接。 缺點：軸槽對軸的強度削弱較大缺點：軸槽對軸的強度削弱較大，只適宜輕載聯(lián)接。只適宜輕載聯(lián)接。 2.3 2.3 楔鍵楔鍵 用于靜連接。楔鍵的用于靜連接。楔鍵的上下面上下面是工作面，鍵的上表面有是工作面，鍵的上表面有1 1100100的的斜度，輪轂鍵槽的底面也有斜度，輪轂鍵槽的底面也有1 1100100的斜度，裝配時將鍵打入軸和轂的斜度，裝配時將鍵打入軸和轂槽內(nèi)，其工作面上產(chǎn)生很大的預緊力，工作時，主要靠摩擦力傳遞槽內(nèi)，其工作面上產(chǎn)生很大的預緊力，工作時，主要靠摩擦力傳遞轉矩轉矩T T，并能承受單方向

8、的軸向力。，并能承受單方向的軸向力。 特特 點點 ：適用于低速輕載、精度要求不高。適用于低速輕載、精度要求不高。對中性較差，力對中性較差，力有偏心。不宜高速和精度要求高的聯(lián)接，變載下易松有偏心。不宜高速和精度要求高的聯(lián)接，變載下易松動。鉤頭只用于軸端聯(lián)接，如在中間用鍵槽應比鍵長動。鉤頭只用于軸端聯(lián)接，如在中間用鍵槽應比鍵長2 2倍才能裝入。倍才能裝入。 兩個斜度為兩個斜度為1 1：100100的楔鍵聯(lián)接，的楔鍵聯(lián)接，上、下兩面上、下兩面為工作面為工作面（打入）布置在圓周的切向，裝配時，將兩鍵楔緊。（打入）布置在圓周的切向，裝配時，將兩鍵楔緊。 工作原理：靠工作面與軸及輪轂相擠壓來傳遞扭矩工作原

9、理：靠工作面與軸及輪轂相擠壓來傳遞扭矩 鍵的鍵的兩個窄面兩個窄面是工作面，其中一個面在通過軸心線的平面內(nèi)，是工作面，其中一個面在通過軸心線的平面內(nèi)，工作面上的壓力沿軸的切線方向作用，能傳遞很大的轉矩。工作面上的壓力沿軸的切線方向作用，能傳遞很大的轉矩。 當雙向傳遞轉矩時，需用兩對切向鍵并分布成當雙向傳遞轉矩時，需用兩對切向鍵并分布成120120130130。 2.4 2.4 切向切向鍵鍵三三 鍵的選擇和鍵聯(lián)接強度計算鍵的選擇和鍵聯(lián)接強度計算1 1鍵的選擇鍵的選擇 鍵鍵:45:45鋼鋼, , B B 600 MP 600 MPa a 類型選擇類型選擇： 根據(jù)鍵連接的結構、使用特性及工作條件。根據(jù)

10、鍵連接的結構、使用特性及工作條件。選擇時應考慮的情況：選擇時應考慮的情況：（a a）需要傳遞轉矩的大?。恍枰獋鬟f轉矩的大小；（b b）連接于軸上的零件是否需要沿軸滑動及滑動距離的長短；連接于軸上的零件是否需要沿軸滑動及滑動距離的長短； （c c）連接的對中性要求；連接的對中性要求；（d d）鍵是否需要具有軸向固定的作用；鍵是否需要具有軸向固定的作用；（e e）以及鍵在軸上的位置（在軸的中部還是端部）等。以及鍵在軸上的位置（在軸的中部還是端部）等。 尺寸選擇尺寸選擇： 鍵的剖面尺寸鍵的剖面尺寸b bh h按軸的直徑按軸的直徑d d由標準中選定。由標準中選定。鍵的長度鍵的長度L L一般按輪轂寬度定

11、，要求鍵長比輪轂略短一般按輪轂寬度定，要求鍵長比輪轂略短5 510 mm10 mm，且符合長度系列值。且符合長度系列值。 表表6-1 普通平鍵和鍵槽尺寸（普通平鍵和鍵槽尺寸（GB1095-79、GB1096-79） A型型B型型C型型bhR=b/2C 45或或r1 LLLbhbtd- -tbt1d+t1標記實例：標記實例： 圓頭普通平鍵圓頭普通平鍵(A型型): 鍵鍵16100 GB1096-79 方頭普通平鍵方頭普通平鍵(B型型): 鍵鍵B16100 GB1096-79單圓頭普通平鍵單圓頭普通平鍵(C型型) : 鍵鍵C16100 GB1096-79d2 2鍵連接的強度校核鍵連接的強度校核普通平

12、鍵普通平鍵 失效形式：失效形式：工作面壓潰工作面壓潰 靜聯(lián)接靜聯(lián)接鍵、軸、轂中較弱者）鍵、軸、轂中較弱者） 磨損磨損（動聯(lián)接）（動聯(lián)接） 鍵的剪斷鍵的剪斷（較少）（較少） 鍵被剪斷33pT1 0Fd / 2Ak21 0 plTk ld0.5khAlL b接觸高度 工作長度： 型LlB型2bLlC型普通平鍵聯(lián)接的強度校核普通平鍵聯(lián)接的強度校核 導向平鍵和滑鍵導向平鍵和滑鍵a a 失效形式：工作面過度磨損失效形式：工作面過度磨損b b 計算準則：按工作面的壓強進行條件性校核計算計算準則：按工作面的壓強進行條件性校核計算 pkldTp3102半圓鍵半圓鍵 靜聯(lián)接靜聯(lián)接主要失效形式是工作面被壓潰。主要

13、失效形式是工作面被壓潰。 按工作面的擠壓應力進行強度校核計算按工作面的擠壓應力進行強度校核計算 PPkLdT2000 =半圓鍵的接觸高度半圓鍵的接觸高度 k k 應根據(jù)鍵的尺寸從標準中查?。粦鶕?jù)鍵的尺寸從標準中查??；半圓鍵的工作長度半圓鍵的工作長度 l l 近似地取其等于鍵的公稱長度近似地取其等于鍵的公稱長度L L。 強度不夠時，措施：強度不夠時，措施：1 1）雙鍵，）雙鍵，180180布置（按布置（按1.51.5個鍵計算）三鍵，個鍵計算）三鍵，120120布置布置2 2）dd3 3）LL，但輪轂，但輪轂受力不利受力不利 4 4）改用花鍵）改用花鍵 選擇平鍵選擇平鍵聯(lián)接類型聯(lián)接類型按靜或動聯(lián)

14、按靜或動聯(lián)接校核強度接校核強度取決于強度較弱的那種材料取決于強度較弱的那種材料 增大鍵長增大鍵長設計步驟設計步驟根據(jù)軸徑、轂寬查根據(jù)軸徑、轂寬查標準確定鍵的尺寸標準確定鍵的尺寸設計時注意許用應力許用應力強度不夠時強度不夠時不同軸段的鍵槽應開在同一母線上不同軸段的鍵槽應開在同一母線上 同一截面采用雙鍵聯(lián)接同一截面采用雙鍵聯(lián)接四四 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接4.1 4.1 花鍵聯(lián)接的類型及特點花鍵聯(lián)接的類型及特點 花鍵聯(lián)接是由多個鍵齒與鍵槽在軸和輪轂孔的周向均布而成花鍵聯(lián)接是由多個鍵齒與鍵槽在軸和輪轂孔的周向均布而成；花鍵齒側面為工作面花鍵齒側面為工作面適用于動、靜聯(lián)接適用于動、靜聯(lián)接 。優(yōu)優(yōu) 點：點：1

15、1. .聯(lián)接受力較為均勻；聯(lián)接受力較為均勻； 2 2. .對軸轂的強度削弱較少；對軸轂的強度削弱較少； 3 3. .可承受較大的載荷；可承受較大的載荷； 4 4. .軸上零件與軸的對中性好；軸上零件與軸的對中性好； 5 5. .導向性好；導向性好； 6. 6.可用研磨的方法提高加工可用研磨的方法提高加工 精度及連接質(zhì)量。精度及連接質(zhì)量。缺缺 點：點：1 1. .仍有應力集中；仍有應力集中； 2 2. .需要專門設備加工；需要專門設備加工； 3 3. .成本較高。成本較高。 矩形花鍵矩形花鍵 內(nèi)徑定心：內(nèi)徑定心：精度高，穩(wěn)定性好。精度高，穩(wěn)定性好。 配合面均要研磨，能消除熱處理后引起的變形配合面

16、均要研磨，能消除熱處理后引起的變形 漸開線花鍵漸開線花鍵 齒形定心：齒形定心：受載時，齒上的徑向力自動定心，有利于各齒均受載時，齒上的徑向力自動定心，有利于各齒均載。載。 利用齒輪加工設備，工藝性較好，精度較高及互換性好。利用齒輪加工設備，工藝性較好，精度較高及互換性好。 花鍵孔拉刀的制造成本高?；ㄦI孔拉刀的制造成本高。三角形花鍵：三角形花鍵： 齒數(shù)較多，齒較小，對軸強度削弱小。齒數(shù)較多，齒較小，對軸強度削弱小。適于輕載、直徑較小時及軸與薄壁零件的聯(lián)接應用適于輕載、直徑較小時及軸與薄壁零件的聯(lián)接應用選花鍵類型選花鍵類型按軸徑定花鍵尺寸按軸徑定花鍵尺寸驗算聯(lián)接強度驗算聯(lián)接強度 失效形式：鍵齒的壓

17、潰（靜聯(lián)接）失效形式：鍵齒的壓潰（靜聯(lián)接） 磨損（動聯(lián)接）磨損（動聯(lián)接） 齒根剪斷齒根剪斷 擠壓強度條件：擠壓強度條件：4.2 4.2 花鍵聯(lián)接強度計算花鍵聯(lián)接強度計算 動聯(lián)接（耐磨性條件）：動聯(lián)接（耐磨性條件）： T T傳遞扭矩（傳遞扭矩（N.mN.m） ZZ花鍵齒數(shù)花鍵齒數(shù) l l 鍵齒工作長度（鍵齒工作長度（mmmm）d dm m花鍵的平均直徑花鍵的平均直徑載荷分布不均系數(shù)載荷分布不均系數(shù) hh鍵齒側面工作高度（鍵齒側面工作高度（mmmm） PmPdlhTz2000 PdlhTPmz2000五五 無鍵聯(lián)接無鍵聯(lián)接（一）型面聯(lián)接（一）型面聯(lián)接 是利用非圓截面的軸與相應輪廓的轂孔配合而構成的

18、連接。是利用非圓截面的軸與相應輪廓的轂孔配合而構成的連接。 特點：特點：沒有應力集中源，對中性好，承載能力強，裝拆方便，沒有應力集中源，對中性好，承載能力強，裝拆方便， 但加工不方便，需用專用設備，應用較少。但加工不方便，需用專用設備，應用較少。（二）脹緊聯(lián)接（二）脹緊聯(lián)接 利用錐面貼合并擠緊在軸轂之間用摩擦力傳遞扭矩，有過載利用錐面貼合并擠緊在軸轂之間用摩擦力傳遞扭矩，有過載保護作用。彈性環(huán)的材料為高碳鋼或高碳合金鋼（保護作用。彈性環(huán)的材料為高碳鋼或高碳合金鋼（6565，55Cr255Cr2、60Cr260Cr2）并經(jīng)熱處理。錐角一般為）并經(jīng)熱處理。錐角一般為12.51712.517。特點：

19、特點：可傳遞較大扭矩和軸向力，無應力集中，對中性好，可傳遞較大扭矩和軸向力，無應力集中，對中性好，但加工要求較高，應用受限制。但加工要求較高，應用受限制。六六 銷聯(lián)接銷聯(lián)接定位銷定位銷主要用于零件間位置定位，常用作組合加工和裝配時主要用于零件間位置定位，常用作組合加工和裝配時 的主要輔助零件。的主要輔助零件。聯(lián)接銷聯(lián)接銷主要用于零件間的聯(lián)接或鎖定，可傳遞不大的載荷主要用于零件間的聯(lián)接或鎖定，可傳遞不大的載荷。安全銷安全銷主要用于安全保護裝置中的過載剪斷元件。主要用于安全保護裝置中的過載剪斷元件。圓柱銷圓柱銷圓錐銷圓錐銷銷軸和開口銷銷軸和開口銷q圓柱銷圓柱銷不能多于裝拆（否則定位精度下降）不能多

20、于裝拆（否則定位精度下降）q圓錐銷圓錐銷11：5050錐度，可自鎖，定位精度較高，允許多錐度，可自鎖，定位精度較高，允許多于裝拆，且便于拆卸于裝拆，且便于拆卸q特殊型式銷特殊型式銷帶螺紋錐銷，開尾錐銷彈性銷，開口銷，帶螺紋錐銷，開尾錐銷彈性銷，開口銷，槽銷和開口銷等多種形式槽銷和開口銷等多種形式 七七 鍵的標記鍵的標記 鍵是標準件，在圖樣中應按國家標準規(guī)定作出標記。鍵是標準件，在圖樣中應按國家標準規(guī)定作出標記。1 1、普通平鍵的標記、普通平鍵的標記普通平鍵分為普通平鍵分為A A、B B和和C C型，三種普通平鍵的標記方法類似。型，三種普通平鍵的標記方法類似。鍵鍵 型式型式 bL GB/T109

21、62003其中：其中：A A型不標型式，型不標型式， b b為鍵寬為鍵寬 ，L L為鍵的長度為鍵的長度如圖示如圖示A型普通平鍵：型普通平鍵：鍵鍵 825 GB/T10962003 2 2、半圓鍵的標記、半圓鍵的標記半圓鍵的標記形式：半圓鍵的標記形式：鍵鍵 bL GB/T10992003b b為鍵寬為鍵寬 L L為鍵長為鍵長如圖所示：如圖所示：鍵鍵 624.5 GB/T 10992003 3 3、鉤頭楔鍵的標記、鉤頭楔鍵的標記鉤頭楔鍵的標記形式：鉤頭楔鍵的標記形式：鍵鍵 bL GB/T15652003如圖所示：如圖所示： 鍵鍵 18100 GB/T 15652003 普通平鍵聯(lián)接畫法及尺寸標注普

22、通平鍵聯(lián)接畫法及尺寸標注鍵的基本尺寸如寬和高均為標準值，其大小與軸的鍵的基本尺寸如寬和高均為標準值，其大小與軸的直徑有關。鍵的長度取決于所傳遞的扭矩大小。直徑有關。鍵的長度取決于所傳遞的扭矩大小。由于鍵的尺寸為標準值，所以鍵槽的尺寸亦是標準的。由于鍵的尺寸為標準值，所以鍵槽的尺寸亦是標準的。在軸鍵槽的剖面圖中應標注鍵寬在軸鍵槽的剖面圖中應標注鍵寬 b 和鍵槽深和鍵槽深 d-t，輪轂鍵槽應注出鍵寬輪轂鍵槽應注出鍵寬 b 和鍵槽深和鍵槽深 d+t1。鍵聯(lián)接裝配圖畫法：鍵聯(lián)接裝配圖畫法： 縱向剖切時鍵按不剖繪制，而橫向將鍵切斷則應畫縱向剖切時鍵按不剖繪制，而橫向將鍵切斷則應畫出剖面線。出剖面線。 普

23、通平鍵的普通平鍵的兩側面為鍵的兩側面為鍵的工作表面，只工作表面，只應在接觸面上應在接觸面上畫一條輪廓線。畫一條輪廓線。 鍵的上表面鍵的上表面與輪轂之間的間與輪轂之間的間隙應畫出來。隙應畫出來。 半圓鍵聯(lián)接畫法半圓鍵聯(lián)接畫法u 半圓鍵的兩側面為鍵的工作表面，只應在接半圓鍵的兩側面為鍵的工作表面，只應在接 觸面上畫一條輪廓線。觸面上畫一條輪廓線。u 鍵的上表面與輪轂之間的間隙應畫出來。鍵的上表面與輪轂之間的間隙應畫出來。 鉤頭楔鍵連接畫法鉤頭楔鍵連接畫法鉤頭楔鍵的上頂面有鉤頭楔鍵的上頂面有1 1：100100的斜度的斜度，裝配時將鍵沿軸，裝配時將鍵沿軸向打入鍵槽中。向打入鍵槽中。 鉤頭楔鍵是鉤頭楔

24、鍵是靠上下表面與靠上下表面與輪轂鍵槽和軸輪轂鍵槽和軸鍵槽之間的摩鍵槽之間的摩擦力將二者連擦力將二者連接。因而裝配接。因而裝配圖中鍵的上下圖中鍵的上下表面表面沒有間隙。沒有間隙。 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接由于花鍵傳遞的扭矩大且具有很好的導向性，因由于花鍵傳遞的扭矩大且具有很好的導向性，因而在各種機械的變速箱中被廣泛應用。而在各種機械的變速箱中被廣泛應用。除了圖示的矩形花除了圖示的矩形花鍵外，還有梯形、鍵外，還有梯形、三角形和漸開線等三角形和漸開線等形狀。形狀。矩形花鍵的標記：矩形花鍵的標記：鍵鍵 Z Z D Dd db GB/T1144-2003b GB/T1144-2003Z Z花鍵齒數(shù)；花鍵齒數(shù)；D D大徑；大徑；d d小徑；小徑； b b寬度。寬度。 1 1、外花鍵的