機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件 模塊7 連接件分析與設(shè)計(jì)

模塊7連接件分析與設(shè)計(jì)單元7.1螺紋連接分析單元7.2螺旋傳動(dòng)分析單元7.3鍵連接和銷鏈接分析模塊7連接件分析與設(shè)計(jì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】學(xué)習(xí)螺紋聯(lián)接分析的基本方法，完成螺紋主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算以及紋聯(lián)接進(jìn)行強(qiáng)度分析及計(jì)算。學(xué)習(xí)螺栓的使用材料相關(guān)知識(shí)以及提高螺紋聯(lián)接的主要措施；學(xué)習(xí)螺旋傳動(dòng)的相關(guān)知識(shí)；完成鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接進(jìn)行有效的分析與設(shè)計(jì)?！局R(shí)要點(diǎn)】（1）可拆聯(lián)接、不可拆聯(lián)接、靜聯(lián)接、動(dòng)聯(lián)接、聯(lián)接件及其特點(diǎn)；（2）螺紋的類型、螺紋的主要參數(shù)、螺紋聯(lián)接的類型及應(yīng)用、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松；（3）螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算、螺栓的材料和許用應(yīng)力、提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施；（4）螺旋傳動(dòng)的類型、滑動(dòng)螺旋、滾動(dòng)螺旋；（5）鍵聯(lián)接類型、平鍵鏈接類型、平鍵鏈接強(qiáng)度計(jì)算、花鍵聯(lián)接類型；（6）銷聯(lián)接。單元7.1螺紋連接分析7.1.1螺紋聯(lián)接的基本知識(shí)1.

螺紋的類型和應(yīng)用根據(jù)母體形狀，螺紋可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋，前者螺紋在圓柱體上切出，后者螺紋在圓錐體上切出。常用的是圓柱螺紋，圓錐螺紋多用在管件聯(lián)接中。根據(jù)牙型（螺紋軸向剖面內(nèi)的形狀），螺紋可分為三角形、矩形、梯形和鋸齒形螺紋等，如圖7-1所示。其中三角形螺紋主要用于聯(lián)接，其余則多用于傳動(dòng)。圖7-1螺紋的牙型根據(jù)螺旋線繞行方向的不同，螺紋可分為右旋螺紋和左旋螺紋，常用的是右旋螺紋。此外，螺紋還有單線和多線之分。螺紋已標(biāo)準(zhǔn)化，有米制和英制。我國(guó)除管螺紋外，多采用米制螺紋。單元7.1螺紋連接分析2.螺紋的主要參數(shù)圖7-2外螺紋的主要幾何參數(shù)（1）大徑d、D

與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱體的直徑，是外、內(nèi)螺紋的最大直徑。在有關(guān)螺紋標(biāo)準(zhǔn)中稱為公稱直徑（管螺紋除外）。（2）小徑d1、D1

與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱體的直徑，是外、內(nèi)螺紋的最小直徑。在強(qiáng)度計(jì)算中常用作危險(xiǎn)截面的計(jì)算直徑。（3）中徑d2、D2

在螺紋的軸向剖面內(nèi)，牙厚和牙槽寬相等處的假想圓柱體的直徑。（4）線數(shù)n

螺紋的螺旋線數(shù)。由一條螺旋線形成的螺紋稱為單線螺紋，由n條等距螺旋線形成的螺紋稱為n線螺紋。（5）螺距P

螺紋相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。單元7.1螺紋連接分析（6）導(dǎo)程S

同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。設(shè)螺紋線數(shù)為n，則對(duì)于單線螺紋有S=P；對(duì)于多線螺紋則有S=nP。（7）升角ψ

在中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。（8）牙型角α、牙型斜角β

在螺紋的軸向剖面內(nèi)，螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角稱為牙型角α。螺紋牙型的側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角稱為牙型斜角β。對(duì)于三角形、梯形螺紋等對(duì)稱牙型，β=α/2。圖7-2外螺紋的主要幾何參數(shù)單元7.1螺紋連接分析3.螺紋聯(lián)接的類型及應(yīng)用（1）螺栓聯(lián)接螺栓聯(lián)接按螺栓受力情況可分為普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔螺栓聯(lián)接兩種。圖7-3螺栓聯(lián)接圖7-3（a）所示為普通螺栓聯(lián)接，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是螺栓桿與被聯(lián)接件孔壁之間有間隙，工作載荷只能使螺栓受拉伸，通孔加工精度要求較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便，應(yīng)用廣泛。圖7-3（b）所示為鉸制孔用螺栓聯(lián)接，被聯(lián)接件上的鉸制孔和螺栓的光桿部分多采用基孔制過(guò)渡配合，螺栓桿受剪切和擠壓。這種聯(lián)接能精確固定被聯(lián)接件相對(duì)位置，并能承受橫向載荷，但孔的加工精度要求較高。單元7.1螺紋連接分析（2）雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接是將螺柱一端旋緊在一被聯(lián)接件的螺紋孔內(nèi)，另一端穿過(guò)另一被聯(lián)接件的孔，旋上螺母，從而將被聯(lián)接件聯(lián)成一體，如右上圖所示。這種聯(lián)接用于被聯(lián)接件之一太厚不便制成通孔，材料又比較軟，且需經(jīng)常裝拆的場(chǎng)合。拆卸時(shí)，只需擰下螺母而不必從螺紋孔中擰出螺柱即可將被聯(lián)接件分開。螺釘聯(lián)接如右中圖所示，這種聯(lián)接不需用螺母，適用于一個(gè)被聯(lián)接件較厚，不便加工通孔，且受力不大，不需經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。（3）螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接如右下圖所示，聯(lián)接時(shí)將緊定螺釘旋入一零件的螺紋孔中，并用螺釘端部頂住或頂入另一個(gè)零件，以固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置，并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩。緊定螺釘?shù)亩瞬坑衅蕉?、錐端和柱端等。（4）緊定螺釘聯(lián)接單元7.1螺紋連接分析4.標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件常見的螺紋聯(lián)接件除了有螺栓、雙頭螺柱、螺釘外，還有螺母和墊圈等。常用螺紋聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)型式和尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化。它們的公稱尺寸為螺紋大徑，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用。單元7.1螺紋連接分析7.1.2螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松1.

螺紋聯(lián)接的預(yù)緊按螺紋聯(lián)接裝配時(shí)是否擰緊，分為松聯(lián)接和緊聯(lián)接。聯(lián)接件在承受工作載荷之前就預(yù)加上的作用力稱為預(yù)緊力。對(duì)于預(yù)緊力大小的控制，一般螺栓聯(lián)接可憑經(jīng)驗(yàn)控制，重要螺栓聯(lián)接通常要采用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手來(lái)控制。對(duì)于常用的鋼制M10～M68的粗牙普通螺紋，擰緊力矩T的經(jīng)驗(yàn)公式為T≈0.2F′d

T———擰緊力矩，N·mm;

F′———預(yù)緊力，N;

d———螺紋的公稱直徑，mm。直徑小的螺栓在擰緊時(shí)容易過(guò)載被拉斷，因此對(duì)于重要螺栓聯(lián)接不宜選用小于M10～M14的螺栓（與螺栓強(qiáng)度級(jí)別有關(guān)）。為避免擰緊應(yīng)力過(guò)大降低螺栓強(qiáng)度，在裝配時(shí)應(yīng)控制擰緊力矩。對(duì)于不控制擰緊力矩的螺栓聯(lián)接，在計(jì)算時(shí)應(yīng)該取較大的安全系數(shù)。2.

螺紋聯(lián)接的防松聯(lián)接用螺紋標(biāo)準(zhǔn)件都能滿足自鎖條件。擰緊螺母后，螺母與被聯(lián)接件支承面間的摩擦力也有助于防止螺母松脫。(1)利用摩擦力防松采用各種結(jié)構(gòu)措施使螺紋副中的摩擦力不隨聯(lián)接的外載荷波動(dòng)而變化，保持較大的防松摩擦阻力矩。利用摩擦力防松單元7.1螺紋連接分析(2)機(jī)械防松槽型螺母與開口銷防松止動(dòng)墊片防松串聯(lián)鋼絲防松機(jī)械防松的措施是利用各種止動(dòng)零件來(lái)阻止擰緊的螺紋產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。單元7.1螺紋連接分析如圖所示，在螺母擰緊后，采用沖點(diǎn)、焊接、豁結(jié)等方法，使螺紋連接不可拆卸。這種方法一般用于永久性連接，方法簡(jiǎn)單可靠。沖點(diǎn)

焊接

粘接(3)破壞螺紋副的不可拆防松單元7.1螺紋連接分析7.1.3螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算1.單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算是螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)。對(duì)單個(gè)螺栓而言，其受力的形式為受軸向載荷或橫向載荷。在軸向載荷（包括預(yù)緊力）的作用下，螺栓桿和螺紋部分可能發(fā)生塑性變形或斷裂；而在橫向載荷作用下，當(dāng)采用鉸制孔用螺栓時(shí)，螺栓桿和孔壁間可能發(fā)生壓潰或螺栓桿被剪斷等。對(duì)于受拉螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂，因而其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證螺栓的靜力（或疲勞）拉伸強(qiáng)度；對(duì)于受剪螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿和孔壁間壓潰或螺栓桿被剪斷，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度和螺栓的剪切強(qiáng)度，其中聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度對(duì)聯(lián)接的可靠性起決定性作用。單元7.1螺紋連接分析（1）受拉螺栓聯(lián)接第一種情況，松螺栓聯(lián)接。松螺栓聯(lián)接在工作時(shí)只承受軸向工作載荷F，其強(qiáng)度校核與設(shè)計(jì)計(jì)算公式分別為圖7-12松螺栓聯(lián)接或式中：d1—螺栓危險(xiǎn)截面直徑，即螺紋最小直徑，mm；[σ]—松螺栓聯(lián)接的許用應(yīng)力，Mpa，查表9-5。單元7.1螺紋連接分析第二種情況，緊螺栓聯(lián)接。①

只受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接螺栓螺紋部分的強(qiáng)度條件為或式中：

[σ]為緊聯(lián)接螺栓的許用拉應(yīng)力。②承受預(yù)緊力和工作載荷的緊螺栓聯(lián)接螺栓螺紋部分的強(qiáng)度條件為或F′——為預(yù)緊力單元7.1螺紋連接分析③

承受軸向靜載荷的緊螺栓聯(lián)接（a）

工作載荷作用前

（b）

工作載荷作用后圖9-24受軸向工作載荷的普通螺栓聯(lián)接螺栓的強(qiáng)度校核與設(shè)計(jì)計(jì)算公式分別為單元7.1螺紋連接分析（2）受剪切的鉸制孔用螺栓聯(lián)接螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件為螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件為式中：

FS—單個(gè)鉸制孔用螺栓所受的橫向載荷，N；dS—鉸制孔用螺栓剪切面直徑，mm；hmin—螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，mm；[τ]—螺栓許用切應(yīng)力，查表9-5，Mpa；[σP]—螺栓或被聯(lián)接件的許用擠壓應(yīng)力，Mpa。單元7.1螺紋連接分析2.

螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)①螺栓組的布置應(yīng)盡可能對(duì)稱，以使接合面受力比較均勻，一般都將接合面設(shè)計(jì)成對(duì)稱的簡(jiǎn)單幾何形狀，并應(yīng)使螺栓組的對(duì)稱中心與接合面的形心重合。②當(dāng)螺栓聯(lián)接承受彎矩和轉(zhuǎn)矩時(shí)，還須將螺栓盡可能地布置在靠近接合面邊緣，以減少螺栓中的載荷。如果普通螺栓聯(lián)接受較大的橫向載荷，則可用套筒、鍵、銷等零件來(lái)分擔(dān)橫向載荷，以減小螺栓的預(yù)緊力和結(jié)構(gòu)尺寸。單元7.1螺紋連接分析③分布在同一圓周上的螺栓數(shù)，應(yīng)取為4、6、8等易于等分的數(shù)目，以便于加工。④在一般情況下，為了安裝方便，同一組螺栓中不論其受力大小，均采用同樣的材料和規(guī)格尺寸，如螺栓直徑和長(zhǎng)度尺寸等。⑤螺栓布置要有合理的距離。在布置螺栓時(shí)，螺栓中心線與機(jī)體壁之間、螺栓相互之間的距離，要根據(jù)扳手活動(dòng)所需的空間大小來(lái)決定。單元7.1螺紋連接分析⑥避免承受附加彎曲應(yīng)力。引起附加彎曲應(yīng)力的因素很多，除因制造、安裝上的誤差及被聯(lián)接件的變形等因素外，螺栓、螺母支承面不平或傾斜，都可能引起附加彎曲應(yīng)力。支承面一般應(yīng)為加工面。為了減少加工面，常將支承面做成凸臺(tái)、凹坑。為了適應(yīng)特殊的支承面（傾斜的支承面、球面），可采用斜墊圈、球面墊圈。單元7.1螺紋連接分析7.1.4螺栓的材料一般條件下工作的螺紋聯(lián)接件的常用材料為低碳鋼和中碳鋼，如Q215、Q235、15、35和45鋼等；受中等沖擊、振動(dòng)和變載荷作用的螺紋聯(lián)接件可采用合金鋼，如15Cr、40Cr、30CrMnSi和15CrVB等；有防腐、防磁、導(dǎo)電、耐高溫等特殊要求時(shí)采用1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti和黃銅及鋁合金等。螺紋聯(lián)接件常用材料的力學(xué)性能見表9-4。單元7.1螺紋連接分析7.1.5提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施1.

改善螺紋牙間的載荷分配普通螺栓和螺母的剛度不同、變形不一樣，因此各牙受力不均，螺母支承面上第一圈所受的力為總載荷的1/3以上。為改善各牙受力分布不均的情況，可采用下述方法：（a）

（b）

（c）圖7-18改善螺紋牙間載荷分布（1）懸置螺母

如圖7-18（a）所示，使螺母與螺栓均受拉，減小二者的剛度差，使其變形趨于協(xié)調(diào)。（2）內(nèi)斜螺母

如圖圖7-18（b）所示，

螺母內(nèi)斜10°～15°的內(nèi)斜角，可減小原受力大的螺紋牙的剛度，把力分流到原受力小的螺紋牙上，使其螺紋牙間的載荷分配趨于均勻。（3）環(huán)槽螺母

如圖7-18（c）所示，與懸置螺母類似。以上特殊構(gòu)造的螺母制造工藝復(fù)雜，成本較高，僅限于重要聯(lián)接時(shí)使用。單元7.1螺紋連接分析2.

減小螺栓的應(yīng)力變化幅度對(duì)于受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，減小螺栓的剛度或增大被聯(lián)接件的剛度，均能使應(yīng)力變化幅度減小，使其疲勞強(qiáng)度越高。

圖7-19柔性螺栓

圖7-20螺母下裝彈性元件

圖7-21金屬墊片和密封環(huán)密封減小螺栓剛度的辦法有：適當(dāng)增加螺栓長(zhǎng)度、減小螺栓光桿直徑，如圖7-19所示。也可在螺母下裝彈性元件以降低螺栓剛度，如圖7-20所示。要增大被聯(lián)接件的剛度，可以從被聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)和尺寸考慮，也可以采用剛度較大的金屬墊片或不設(shè)墊片。對(duì)于有緊密性要求的氣缸螺栓聯(lián)接，如僅從密封角度考慮采用軟墊片密封（如圖7-21（a）所示）并不合適，采用密封環(huán)密封較好（如圖7-21（b）所示）。單元7.1螺紋連接分析3.

減少應(yīng)力集中螺紋的牙根、收尾、螺栓頭部與螺栓桿的交接處都有應(yīng)力集中。適當(dāng)加大牙根圓角半徑、在螺紋收尾處加工退刀槽等，都能減少應(yīng)力集中，提高螺栓的疲勞強(qiáng)度。4.

避免附加應(yīng)力

由于各種原因使螺母與支承面的接觸點(diǎn)偏離螺栓軸線，使螺栓承受偏心載荷，從而使螺栓桿中產(chǎn)生很大的附加彎曲應(yīng)力。這種情況應(yīng)盡量設(shè)法避免。設(shè)計(jì)實(shí)例單元7.2螺旋傳動(dòng)分析7.2.1.

螺旋傳動(dòng)的類型和應(yīng)用根據(jù)螺桿和螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，將常用螺旋傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式分為兩種，如圖7-22（a）所示為螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)、螺母移動(dòng)，多用于機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)中；如圖7-22（b）所示是螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)，多用于螺旋起重器或螺旋壓力機(jī)中。

（a）

（b）圖7-22螺旋傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式

單元7.2螺旋傳動(dòng)分析（1）傳力螺旋

以傳遞動(dòng)力為主，以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力，用以克服工件阻力。這種傳力螺旋主要是承受很大的軸向力，一般為間歇性工作，每次的工作時(shí)間較短，工作速度也不高，而且通常需有自鎖能力。（2）傳動(dòng)螺旋

以傳遞運(yùn)動(dòng)為主，有時(shí)也承受較大的軸向載荷。傳動(dòng)螺旋主要在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作，工作速度較高，因此，要求具有較高的傳動(dòng)精度。（3）調(diào)整螺旋

用以調(diào)整并固定零件的相對(duì)位置。調(diào)整螺旋不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)，一般在空載下調(diào)整。

（a）

（b）

（c）圖7-23螺旋機(jī)構(gòu)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)類型：?jiǎn)卧?.2螺旋傳動(dòng)分析7.2.2.

滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)（1）螺母結(jié)構(gòu)

圖7-24整體螺母

圖7-25組合螺母

圖7-26對(duì)開螺母整體螺母

如圖7-24所示，不能調(diào)整間隙，只能用在輕載且精度要求較低的場(chǎng)合。組合螺母

如圖7-25所示，通過(guò)擰緊螺釘2驅(qū)使楔塊3將其兩側(cè)螺母擰緊，以便減少間隙，提高傳動(dòng)精度。對(duì)開螺母

如圖7-26所示，這種螺母便于操作，一般用于車床溜板箱的螺旋傳動(dòng)中。（2）螺桿結(jié)構(gòu)傳動(dòng)螺旋通常采用牙型為矩形、梯形或鋸齒形的右旋螺紋。特殊情況下也采用左旋螺紋，如為了符合操作習(xí)慣，車床橫向進(jìn)給絲杠螺紋即采用左旋螺紋。單元7.2螺旋傳動(dòng)分析7.2.3.

滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介

在螺桿和螺母之間設(shè)有封閉循環(huán)的滾道，在滾道間填充鋼珠，使螺旋副的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，減少摩擦，提高傳動(dòng)效率，這種螺旋傳動(dòng)稱為滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)，又稱滾珠絲杠副。按用途分可分為：（1）定位滾珠絲杠

通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度和導(dǎo)程控制軸向位移量，稱為P類滾珠絲杠。（2）傳動(dòng)滾珠絲杠

用于傳遞動(dòng)力的滾珠絲杠，稱為T類滾珠絲杠。按滾珠的循環(huán)方式分可分為：（1）內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠

滾珠在循環(huán)回路中始終和螺桿接觸，螺母上開有側(cè)孔，孔內(nèi)裝有反向器將相鄰兩螺紋滾道聯(lián)通，滾珠越過(guò)螺紋頂部進(jìn)入相鄰滾道，形成一個(gè)循環(huán)回路。（2）外循環(huán)滾珠絲杠

滾珠在循環(huán)回路中脫離螺桿的滾道，在螺旋滾道外進(jìn)行循環(huán)。常見的外循環(huán)形式有螺旋槽式和插管式兩種。任務(wù)7.3鍵連接和銷聯(lián)接分析7.3.1鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接1.鍵聯(lián)接（1）平鍵聯(lián)接平鍵按用途分為三種：普通平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵，其剖面結(jié)構(gòu)如圖7-27所示，它靠側(cè)面?zhèn)鬟f運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，兩側(cè)面是工作面，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙。平鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便，加工容易，對(duì)中性較好，應(yīng)用非常廣泛。但這種鍵不能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定。圖7-27任務(wù)7.3鍵連接和銷聯(lián)接分析①普通平鍵連接普通平鍵的主要尺寸是鍵寬b、鍵高h(yuǎn)和鍵長(zhǎng)L。端部有圓頭（A型）、平頭（B型）和單圓頭（C型）三種形式。（a）

圓頭—A型

（b）

平頭—B型

（c）

單圓頭—C型圖7-28普通平鍵聯(lián)接任務(wù)7.3鍵連接和銷聯(lián)接分析②

導(dǎo)向平鍵和滑鍵聯(lián)接當(dāng)軸上零件與軸構(gòu)成移動(dòng)副時(shí)，采用導(dǎo)向平鍵聯(lián)接，輪轂可沿鍵做軸向滑移，由于導(dǎo)向平鍵較長(zhǎng)，要用螺釘固定在軸上，鍵中間設(shè)有起鍵螺孔，以便拆卸。當(dāng)軸上零件移動(dòng)距離較大時(shí)，宜采用滑鍵聯(lián)接，但因其鍵過(guò)長(zhǎng)，制造、安裝困難。

圖7-29導(dǎo)向平鍵聯(lián)接

圖7-30滑鍵聯(lián)接任務(wù)7.3鍵連接和銷聯(lián)接分析（2）半圓鍵用半圓鍵連接時(shí)，軸上鍵槽用半徑與鍵相同的盤狀銑刀銑出，因而鍵在槽中能擺動(dòng)以適應(yīng)輪轂鍵槽的斜度。這種聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn)是工藝性較好，缺點(diǎn)是軸上鍵槽較深，對(duì)軸的削弱較大，故主要用于輕載荷和錐形軸端的聯(lián)接。圖7-31半圓鍵聯(lián)接任務(wù)7.3鍵連接和銷聯(lián)接分析（3）楔鍵聯(lián)接楔鍵的上表面和輪轂槽底均有1∶100的斜度，鍵楔緊在軸轂之間。楔鍵的上下表面為工作面，依靠壓緊面的擠壓力和摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩及單向軸向力。楔鍵分普通楔鍵和鉤頭楔鍵。

（a）

A型普通楔鍵

（b）

B型普通楔鍵

（c）

鉤頭楔鍵圖7-32楔鍵聯(lián)接任務(wù)7.3鍵連接和銷聯(lián)接分析2.鍵聯(lián)接的選擇（1）鍵的類型選擇選擇鍵的類型應(yīng)考慮以下因素:對(duì)中性的要求;傳遞轉(zhuǎn)矩的大?。惠嗇炇欠裥枰剌S向滑移及滑移的距離大??；鍵在軸的中部或端部等。（2）鍵的尺寸選擇在標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)軸的直徑可查出鍵的截面尺寸b×h，鍵的長(zhǎng)度L根據(jù)輪轂的寬度L1確定。任務(wù)7.3鍵連接和銷聯(lián)接分析3.平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算鍵連接的主要失效形式是較弱工作面的壓潰（靜連接）或過(guò)度磨損（動(dòng)連接），因此應(yīng)按照擠壓應(yīng)力σP

或壓強(qiáng)p進(jìn)行條件性的強(qiáng)度計(jì)算，校核公式為式中：

T—傳遞的轉(zhuǎn)矩，N·mm；

d—軸的直徑，mm；

h—鍵高，mm；l—鍵的工作長(zhǎng)度，如圖9-42所示，mm；[σp](或[P])—鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力（或許用壓強(qiáng)[P]），見表9-8，計(jì)算時(shí)應(yīng)取聯(lián)接中弱材料的值，Mpa。如果強(qiáng)度不足，在結(jié)構(gòu)允許時(shí)可以適當(dāng)增加輪轂的長(zhǎng)度和鍵長(zhǎng)，或者間隔180°布置兩個(gè)鍵?？紤]載荷分布的不均勻性