機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)鍵銷及其聯(lián)接

1、鍵和銷連接鍵連接鍵連接鍵的分類鍵的分類平平 鍵鍵普通平鍵普通平鍵導(dǎo)向鍵導(dǎo)向鍵滑鍵滑鍵 鍵是一種鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)零件標(biāo)準(zhǔn)零件，通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸軸與與輪轂輪轂之間的之間的周周向固定向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向以傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)導(dǎo)向。移動(dòng)導(dǎo)向。 普通楔鍵普通楔鍵鉤頭楔鍵鉤頭楔鍵1 1、平鍵連接的工作原理：、平鍵連接的工作原理： 平鍵的下半部分裝在軸上的鍵平鍵的下半部分裝在軸上的鍵槽中，上半部分裝在輪轂的鍵槽中。槽中，上半部分裝在輪轂的鍵槽中。鍵的頂面與輪轂之間有少量間隙鍵的頂面與輪轂之間有少量間隙，鍵靠側(cè)面?zhèn)鬟f扭矩鍵靠側(cè)面?zhèn)鬟f扭矩。

2、輪轂與。輪轂與軸通過(guò)圓柱表面配合實(shí)現(xiàn)輪轂中心軸通過(guò)圓柱表面配合實(shí)現(xiàn)輪轂中心與軸心的對(duì)中與軸心的對(duì)中 根據(jù)用途不同，平鍵可分為根據(jù)用途不同，平鍵可分為普通平鍵普通平鍵、薄型平鍵薄型平鍵、導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵和和滑鍵滑鍵四種。其中普通平鍵和薄型平鍵用于四種。其中普通平鍵和薄型平鍵用于靜連接靜連接，導(dǎo)向平鍵，導(dǎo)向平鍵和滑鍵用于和滑鍵用于動(dòng)連接動(dòng)連接。 一、平鍵連接一、平鍵連接( (Straight keys ) )特點(diǎn)：特點(diǎn)：A A型平鍵的軸槽用型平鍵的軸槽用端銑刀加工端銑刀加工，鍵在槽中固定良好，鍵在槽中固定良好，但軸上槽引起的應(yīng)力集中較大；但軸上槽引起的應(yīng)力集中較大；B B型平鍵的軸槽用型平鍵的軸槽

3、用盤(pán)銑刀加工盤(pán)銑刀加工，軸的應(yīng)力集中較?。?，軸的應(yīng)力集中較小；C C型常用于型常用于軸端軸端與轂類零件連接，與與轂類零件連接，與A A型平鍵一樣，型平鍵一樣，其圓頭部分的側(cè)面與鍵槽并不接觸，未能充分利用。其圓頭部分的側(cè)面與鍵槽并不接觸，未能充分利用。用途：用途：應(yīng)用最廣，也適用于高精度、高速或承受變載、沖應(yīng)用最廣，也適用于高精度、高速或承受變載、沖擊的場(chǎng)合。擊的場(chǎng)合。2 2、普通平鍵、普通平鍵一、平鍵連接一、平鍵連接圓盤(pán)銑刀銑鍵槽圓盤(pán)銑刀銑鍵槽插床加工鍵槽插床加工鍵槽鍵槽加工鍵槽加工 當(dāng)被連接的當(dāng)被連接的轂類零件轂類零件在工作中必須在在工作中必須在軸上作軸向移動(dòng)時(shí)軸上作軸向移動(dòng)時(shí)，則可采用導(dǎo)向

4、平鍵。則可采用導(dǎo)向平鍵。特點(diǎn)：特點(diǎn)：鍵用螺釘固定在軸上，鍵用螺釘固定在軸上，鍵與輪轂鍵槽為間隙配合鍵與輪轂鍵槽為間隙配合，軸上零件能做軸向移動(dòng)。為了拆卸鍵的方便，設(shè)有起鍵螺軸上零件能做軸向移動(dòng)。為了拆卸鍵的方便，設(shè)有起鍵螺釘孔，以便擰入螺釘使鍵退出鍵槽。釘孔，以便擰入螺釘使鍵退出鍵槽。用途：用途：用于軸上零件用于軸上零件軸向移動(dòng)量不大軸向移動(dòng)量不大的場(chǎng)合，如變速箱中的場(chǎng)合，如變速箱中的滑移齒輪。的滑移齒輪。3 3、導(dǎo)向鍵、導(dǎo)向鍵一、平鍵連接一、平鍵連接 當(dāng)零件需當(dāng)零件需滑移的距離較大滑移的距離較大時(shí)，因所需導(dǎo)向平鍵的長(zhǎng)度過(guò)大，時(shí)，因所需導(dǎo)向平鍵的長(zhǎng)度過(guò)大，制造困難，故宜采用滑鍵。制造困難，故宜

5、采用滑鍵。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：滑鍵固定在輪轂上，軸上零件帶鍵在軸上的鍵槽中作滑鍵固定在輪轂上，軸上零件帶鍵在軸上的鍵槽中作軸向移動(dòng)。軸向移動(dòng)。應(yīng)用：應(yīng)用：用于軸上零件軸向移動(dòng)量較大的場(chǎng)合。用于軸上零件軸向移動(dòng)量較大的場(chǎng)合。4 4、滑鍵、滑鍵一、平鍵連接一、平鍵連接二、半圓鍵連接二、半圓鍵連接( (Woodruff keys ) )特點(diǎn)：特點(diǎn)：軸上鍵槽用尺寸與半圓鍵相同的半圓鍵槽銑刀銑軸上鍵槽用尺寸與半圓鍵相同的半圓鍵槽銑刀銑出，因而出，因而鍵在槽中能繞其幾何中心擺動(dòng)鍵在槽中能繞其幾何中心擺動(dòng)以適應(yīng)輪轂中鍵以適應(yīng)輪轂中鍵槽的斜度，工藝性好，安裝方便，但鍵槽較深，對(duì)軸強(qiáng)槽的斜度，工藝性好，安裝方便，但鍵

6、槽較深，對(duì)軸強(qiáng)度消弱大。度消弱大。應(yīng)用：應(yīng)用：輕載靜連接，錐形軸端輕載靜連接，錐形軸端工作原理：工作原理：兩側(cè)面為工作面，靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來(lái)兩側(cè)面為工作面，靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。傳遞轉(zhuǎn)矩。二、半圓鍵連接二、半圓鍵連接( (Woodruff keys ) )三、楔鍵連接三、楔鍵連接( (Taper keys) )工作原理：工作原理：鍵的上表面和轂槽的底面各有鍵的上表面和轂槽的底面各有1:100的斜度，的斜度，上上下表面為工作面下表面為工作面，靠鍵與軸轂楔緊產(chǎn)生的，靠鍵與軸轂楔緊產(chǎn)生的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩。特點(diǎn)：特點(diǎn)：可傳遞單向軸向力，受沖擊和振動(dòng)時(shí)可保證連接的可可傳遞單向軸

7、向力，受沖擊和振動(dòng)時(shí)可保證連接的可靠性，缺點(diǎn)是軸與輪轂的配合會(huì)產(chǎn)生偏心?？啃?，缺點(diǎn)是軸與輪轂的配合會(huì)產(chǎn)生偏心。應(yīng)用：應(yīng)用：用于轂類零件的定心精度要求不高和低轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。用于轂類零件的定心精度要求不高和低轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。三、楔鍵連接三、楔鍵連接三、楔鍵連接三、楔鍵連接四、四、切向鍵連接切向鍵連接工作原理：工作原理：楔鍵沿斜面拼合后相互平行的兩窄面為工作面，其中楔鍵沿斜面拼合后相互平行的兩窄面為工作面，其中一個(gè)面在通過(guò)軸心線的平面內(nèi)，工作面上的壓力沿軸的切線方向一個(gè)面在通過(guò)軸心線的平面內(nèi)，工作面上的壓力沿軸的切線方向作用，靠鍵與軸轂楔緊產(chǎn)生摩擦傳遞轉(zhuǎn)矩，能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩。作用，靠鍵與軸轂楔緊產(chǎn)生摩擦傳

8、遞轉(zhuǎn)矩，能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩。特點(diǎn)特點(diǎn) :由兩個(gè)斜度為由兩個(gè)斜度為1:100的楔鍵組成。一個(gè)切向鍵只能的楔鍵組成。一個(gè)切向鍵只能傳遞一個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，須用互成傳遞一個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，須用互成120130角的兩個(gè)鍵。角的兩個(gè)鍵。應(yīng)用：應(yīng)用：載荷很大載荷很大,對(duì)中要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合對(duì)中要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合,常常用于直徑大于用于直徑大于100mm的軸上。的軸上。四、四、切向鍵連接切向鍵連接五、鍵的選擇和鍵強(qiáng)度計(jì)算五、鍵的選擇和鍵強(qiáng)度計(jì)算1 1、鍵的選擇、鍵的選擇按軸徑按軸徑d查標(biāo)準(zhǔn)查標(biāo)準(zhǔn)略短于輪轂寬度略短于輪轂寬度類型選擇類型選擇：由結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求、工作條件確定由結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要

9、求、工作條件確定尺寸選擇：尺寸選擇：鍵寬鍵寬b鍵高鍵高h(yuǎn)鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)L2 2、平鍵的失效、平鍵的失效 平鍵聯(lián)接工作時(shí)的主要失效形式為組成聯(lián)接的鍵、軸和平鍵聯(lián)接工作時(shí)的主要失效形式為組成聯(lián)接的鍵、軸和輪轂中強(qiáng)度較弱材料表面的輪轂中強(qiáng)度較弱材料表面的壓潰壓潰，極個(gè)別情況下也會(huì)出現(xiàn)鍵，極個(gè)別情況下也會(huì)出現(xiàn)鍵被被剪斷剪斷的現(xiàn)象。通常只須按工作面上的擠壓強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。的現(xiàn)象。通常只須按工作面上的擠壓強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。五、鍵的選擇和鍵強(qiáng)度計(jì)算五、鍵的選擇和鍵強(qiáng)度計(jì)算3 3、強(qiáng)度計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算pkldTklF1023pp、p為許用應(yīng)力與許用壓力五、鍵的選擇和鍵強(qiáng)度計(jì)算五、鍵的選擇和鍵強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

10、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失效形式失效形式半圓鍵（靜）半圓鍵（靜）導(dǎo)向平鍵、滑鍵導(dǎo)向平鍵、滑鍵（動(dòng)）（動(dòng)）普通平鍵（靜）普通平鍵（靜）類型類型PP pp PP PPkldT3102 pkldTp3102 PPkldT3102工作面被壓潰工作面被壓潰過(guò)度磨損過(guò)度磨損工作面被壓潰工作面被壓潰注意的問(wèn)題 一個(gè)鍵強(qiáng)度不足時(shí)，可用相隔一個(gè)鍵強(qiáng)度不足時(shí)，可用相隔180180的的兩個(gè)平鍵?？紤]到載荷可能分配不均，強(qiáng)兩個(gè)平鍵?？紤]到載荷可能分配不均，強(qiáng)度校核時(shí)算度校核時(shí)算1.51.5個(gè)鍵個(gè)鍵。 由軸和輪轂孔沿四周方向均部的由軸和輪轂孔沿四周方向均部的多個(gè)鍵齒多個(gè)鍵齒構(gòu)成的聯(lián)接稱構(gòu)成的聯(lián)接稱謂花鍵聯(lián)接。謂花鍵聯(lián)接。 花鍵的標(biāo)記為

11、：花鍵的標(biāo)記為：N N（鍵數(shù)）（鍵數(shù)）d d（小徑）（小徑）D D（大徑）（大徑）B B（鍵槽寬）（鍵槽寬）花鍵連接（花鍵連接（SplinesJoints ）花鍵連接（花鍵連接（SplinesJoints ）一、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用一、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：受力均勻受力均勻 承載能力高承載能力高 定心性和導(dǎo)向性好定心性和導(dǎo)向性好 對(duì)軸的削弱小對(duì)軸的削弱小(齒淺、應(yīng)力集中小齒淺、應(yīng)力集中小) 可用磨削法提高精度和質(zhì)量可用磨削法提高精度和質(zhì)量缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：齒根有應(yīng)力集中，成本高齒根有應(yīng)力集中，成本高應(yīng)用：應(yīng)用：適用于定心精度高、載荷大、適用于定心精度高、載荷大、經(jīng)?；频倪B接。經(jīng)?；频倪B接。分類：分類： 矩形花鍵：矩形花鍵：小徑定心小徑定心，定心精度高穩(wěn)定性好，應(yīng)用廣泛；，定心精度高穩(wěn)定性好，應(yīng)用廣泛； 漸開(kāi)線花鍵：漸開(kāi)線花鍵：齒形定心齒形定心，應(yīng)力集中小，應(yīng)用于傳遞轉(zhuǎn)矩和，應(yīng)力集中小，應(yīng)用于傳遞轉(zhuǎn)矩和 軸徑都比較大的場(chǎng)合。軸徑都比較大的場(chǎng)合。脹緊連接脹緊連接 脹緊連接是在轂孔與軸之間裝入脹緊連接是在轂孔與軸之間裝入脹緊連接套脹緊連接套（簡(jiǎn)稱脹套），（簡(jiǎn)稱脹套），在軸向力作用下，同時(shí)脹緊軸與轂而構(gòu)成的一種靜連接。在軸向力作用下，同時(shí)脹緊軸與轂而構(gòu)成的一種靜連接。 銷連接銷連接銷銷定位銷定位銷 固定零件間的相對(duì)位置固定零件間的相對(duì)位置連接銷連接銷