鍵花鍵連接和銷連接

鍵花鍵連接和銷連接濟大機械學(xué)院第1頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制§6－1鍵連接作用：用來實現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，或?qū)崿F(xiàn)零件的軸向固定或移動。一、鍵連接的類型和特點類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。1、平鍵連接工作面特點：定心好、裝拆方便。種類普通平鍵導(dǎo)向平鍵間隙軸滑鍵第2頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制普通平鍵結(jié)構(gòu)單圓頭(C型)圓頭(A型)平頭(B型)用鍵槽銑刀加工，固定良好，軸槽應(yīng)力集中大。用盤銑刀加工，軸的應(yīng)力集中小。用于軸端普通平鍵應(yīng)用最廣。A型B型C型盤銑刀薄型平鍵的高度為普通平鍵的60~70%，也分圓頭、平頭、單圓頭三種。傳遞扭矩能力低，常用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸等徑向尺寸受限制的場合。第3頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院普通平鍵聯(lián)接第4頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院起鍵螺孔導(dǎo)向平鍵固定螺釘零件可以在軸上移動，構(gòu)成動連接?；凭嚯x較大時，平鍵過長，制造困難，故可采用滑鍵。結(jié)構(gòu)特點：長度較長，需用螺釘固定。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。潘存云教授研制起鍵螺孔固定螺釘?shù)?頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院雙勾頭滑鍵結(jié)構(gòu)特點：兩端有勾頭，鍵固定在輪轂上，鍵短、槽長。潘存云教授研制第6頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院單圓勾頭滑鍵結(jié)構(gòu)特點：單圓勾頭，嵌入輪轂中。潘存云教授研制第7頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制表6-1普通平鍵和鍵槽尺寸（GB1095-79、GB1096-79）A型B型C型bhR=b/2C×45?或r1LLLbhbtd-tbt1d+t1標記實例：圓頭普通平鍵(A型):

鍵16×100GB1096-79

方頭普通平鍵(B型):

鍵B16×100GB1096-79單圓頭普通平鍵(C型):

鍵C16×100GB1096-79d第8頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制d

b

h

C或r

L

t

t1

半徑r

續(xù)表6-1鍵的尺寸鍵槽軸的直徑自6~8226~201.21>8~10330.16~0.256~361.81.40.08~0.16>10~12448~452.51.8>12~175510~563.02.3>17~22660.25~0.414~703.52.80.16~0.25>22~308718~904.03.3>30~3810822~1105.03.3>38~4412828~1405.03.3>44~501490.4~0.636~1605.53.80.25~0.4>50~58161045~1806.54.3>58~65181150~2007.04.4>65~75201256~2207.54.9>75~85221463~2509.05.40.6~0.80.4~0.6第9頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制潘存云教授研制2、半圓鍵連接優(yōu)點：定心好，裝配方便。缺點：對軸的削弱較大，只適用于輕載連接。特別適用于錐形軸端的連接。工作面第10頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制3、楔鍵連接結(jié)構(gòu)特點：鍵的上表面有1:100的斜度，輪轂槽的底面也有1:100的斜度。缺點：定心精度不高。應(yīng)用：只能應(yīng)用于定心精度不高，載荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)接。安裝時用力打入工作面第11頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制d類型：普通楔鍵、鉤頭楔鍵。鉤頭用來拆卸拆卸空間斜度1:100在重型機械中常采用切向鍵----一對楔鍵組成。當雙向傳遞扭矩時，需要兩對切向鍵分布成120~130?。窄面工作面4、切向鍵連接第12頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院d二、平鍵連接的強度校核鍵的材料：σB≥370MPa的碳素鋼，常用45鋼。鍵的截面尺寸b、h按軸的直徑d由標準中選定，鍵的長度L可按輪轂長度而定。平鍵連接的主要失效形式：壓潰、磨損(動連接)、剪斷。Lbh/21、平鍵連接的強度σp(d/2)(h/2)lT=≤[σp

]MPa

dhl4T=l=L-bl=Ld擠壓應(yīng)力：bA型bB型l第13頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院≤[p

]dhl4Tp=對于導(dǎo)向平鍵連接，主要失效是過度磨損，應(yīng)限制壓強：鋼125~150100~12060~90表6-2鍵連接的許用擠壓應(yīng)力、許用壓力

許用值輪轂材料靜載荷輕微沖擊沖擊載荷性質(zhì)鑄鐵70~8050~6030~45鋼504030[p

][σp

]2)半圓鍵連接強度計算bdT≤[σp]MPa

kld2Tσp=lkNy≈d/2l近似為公稱長度用于靜連接，失效形式為表面壓潰第14頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制d若強度不足時，可采用雙鍵連接?？紤]到載荷分布的不均勻性，校核強度時按1.5個鍵計算。雙鍵布置規(guī)則：平鍵：按180?布置；半圓鍵：同一條母線上；楔鍵：夾角成90?~120?120?~130?一般鍵長不宜超過(1.6~1.8)d。切向鍵：夾角成1200~1300第15頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院一、花鍵連接的類型、特點和應(yīng)用1)均勻受力；§6－2花鍵連接結(jié)構(gòu)特點：沿周向均布多個鍵齒。齒側(cè)為工作面。組成：外花鍵、內(nèi)花鍵。優(yōu)點：2)對軸的削弱程度小;3)承載能力高;齒數(shù)多、接觸面積大4)軸上零件與軸的對中性好；高速、精密機器5)導(dǎo)向性好;6)可用磨削方法提高加工精度。潘存云教授研制潘存云教授研制因齒槽淺，齒根應(yīng)力集中小直接而均勻制出齒與槽缺點：齒根仍有應(yīng)力集中、需專用設(shè)備制造，成本高。第16頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制潘存云教授研制應(yīng)用：定心精度要求高、載荷大、或經(jīng)常滑移的連接。類型----制造容易，應(yīng)用最廣。----用于高強度連接。----用于薄壁零件連接。矩形花鍵漸開線花鍵三角形花鍵1、矩形花鍵輕系列：輕系列的承載能力較小，多用于靜連接和輕載連接；齒高不同中系列：中系列用于中等載荷的連接。定心方式：小徑定心----精度高，穩(wěn)定性好，可磨削加工。第17頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制潘存云教授研制2、漸開線花鍵

分為α=30?，α=45?兩種，對應(yīng)的齒頂高分別為：與漸開線齒輪相比，花鍵齒短，齒根寬，不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)較少。定心方式：齒形定心----具有自動定心作用，受力均勻。α=45?α=30?

ha*=0.5m,ha*=0.4mdidi特點：制造工藝性好，精度高齒根強度高，易于定心。常用于傳遞扭矩大和軸徑大的場合。α=45?的花鍵工作面高度較小，承載能力較低，多用于載荷較輕，直徑較小的靜連接，特別適用于薄壁零件的連接。第18頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制設(shè)各齒壓力的合力作用在平均半徑rm處，取不均勻系數(shù)ψ=0.7~0.8，則花鍵連接所能傳遞的扭矩為：靜聯(lián)接：T=ψzhlrm[σp

]動聯(lián)接：T=ψzhlrm[p

]l為接觸長度；h為齒面工作高度；h=(D–d)/2–2Crm=(D+d)/4C為倒圓半徑。D/2d/2hrmCCFt二、花鍵連接強度計算失效形式：工作面被壓潰（靜連接）工作面過度磨損（動連接）一般只驗算擠壓強度和耐磨性。第19頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月濟大機械學(xué)院潘存云教授研制靜連接：動連接：花鍵連接強度條件：≤[p

]MPaψzhldm2Tp=σp=2T≤[σp]MPa

ψzhldm不良35~5040~70表6-3花鍵連接的許用擠壓應(yīng)力[σp

]和許用壓力[p

]連接工作方式齒面未經(jīng)熱處理齒面經(jīng)熱處理[σp

]或[p

]中等60~100100~140良好80~120120~200動連接[p

](空載下移動)靜連接[σp

]工作條件動連接[p

](在載荷下移動)不良15~2025~35中等20~3030