第10章鍵聯(lián)結(jié)和銷聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)(授課)

1、制作：陳曉岑101 鍵聯(lián)結(jié)鍵聯(lián)結(jié)用途：用途：主要用于軸和輪轂間的周向固定并傳主要用于軸和輪轂間的周向固定并傳 遞遞運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩。鍵已標(biāo)準(zhǔn)化，由結(jié)構(gòu)、應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行選用。鍵已標(biāo)準(zhǔn)化，由結(jié)構(gòu)、應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行選用。 分類：分類：按構(gòu)造和工作原理分為：按構(gòu)造和工作原理分為：（1）松聯(lián)結(jié)：）松聯(lián)結(jié)： 平鍵、半圓鍵；平鍵、半圓鍵；（2）緊聯(lián)結(jié)：）緊聯(lián)結(jié)： 楔鍵、切向鍵。楔鍵、切向鍵。一、平鍵聯(lián)接一、平鍵聯(lián)接工作面工作面1 1、工作原理、工作原理 平鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙，兩側(cè)面為平鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙，兩側(cè)面為工作，依靠側(cè)面受擠壓傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。工作，依靠側(cè)面受擠壓傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)

2、矩。2 2、特點(diǎn)、特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，易加工，對(duì)中性好。但是不結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，易加工，對(duì)中性好。但是不能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定。能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定。一、平鍵聯(lián)接一、平鍵聯(lián)接3 3、分類（、分類（按用途可分為兩類）按用途可分為兩類）普通平鍵普通平鍵用于靜聯(lián)接用于靜聯(lián)接導(dǎo)向平鍵和滑鍵導(dǎo)向平鍵和滑鍵用于動(dòng)聯(lián)接用于動(dòng)聯(lián)接1 1）普通平鍵）普通平鍵用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂之間無軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)。用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂之間無軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)。按其端部形狀，有三種結(jié)構(gòu)形式。按其端部形狀，有三種結(jié)構(gòu)形式。（1 1）圓頭平鍵）圓頭平鍵（A A型）型）工作面工作面L Llhb有效接觸長(zhǎng)度有效接觸長(zhǎng)度比鍵的公

3、稱長(zhǎng)比鍵的公稱長(zhǎng)度短。度短。 即：即：l L-bL-b。軸上鍵槽用指軸上鍵槽用指狀銑刀加工。狀銑刀加工。A型（3) 3) 單圓頭平鍵單圓頭平鍵C C型）型） （2) 2) 方頭平鍵（方頭平鍵（B B型）型）lLlL單圓頭平鍵（單圓頭平鍵（C C型）型）方頭平鍵（方頭平鍵（B B型）型）hbhbl =L=Ll =L-b/2=L-b/2 軸上鍵槽用盤銑刀加工，鍵的有效接觸長(zhǎng)度等于軸上鍵槽用盤銑刀加工，鍵的有效接觸長(zhǎng)度等于鍵的公稱長(zhǎng)度即。鍵的公稱長(zhǎng)度即。具有具有A A、B B鍵的特點(diǎn)，常用于軸端與輪轂類零件的聯(lián)接。鍵的特點(diǎn)，常用于軸端與輪轂類零件的聯(lián)接。B型C型2 2）導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵用于動(dòng)聯(lián)接（即

4、軸與輪轂之間有軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)）。用于動(dòng)聯(lián)接（即軸與輪轂之間有軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)）。 導(dǎo)向平鍵是一種較長(zhǎng)的平鍵，鍵用螺釘固定在軸的鍵槽中，軸上導(dǎo)向平鍵是一種較長(zhǎng)的平鍵，鍵用螺釘固定在軸的鍵槽中，軸上零件可沿鍵作軸向滑移。常用于軸上零件軸向位移量不大的場(chǎng)合。零件可沿鍵作軸向滑移。常用于軸上零件軸向位移量不大的場(chǎng)合。導(dǎo)向平鍵聯(lián)接導(dǎo)向平鍵聯(lián)接。導(dǎo)向平鍵聯(lián)接滑鍵聯(lián)結(jié)滑鍵聯(lián)結(jié)滑移鍵聯(lián)接滑移鍵聯(lián)接 1. 鍵的類型選擇鍵的類型選擇鍵的類型應(yīng)根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用要求鍵的類型應(yīng)根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用要求 和工作條件來選擇。和工作條件來選擇。鍵寬鍵寬b鍵高鍵高h(yuǎn)根據(jù)被聯(lián)接處的軸徑根據(jù)被聯(lián)接處的軸徑d按標(biāo)準(zhǔn)選擇按標(biāo)準(zhǔn)選

5、擇。 普通平鍵普通平鍵：鍵長(zhǎng)：鍵長(zhǎng)L輪轂長(zhǎng)度輪轂長(zhǎng)度B B，LLB3）鍵的選擇）鍵的選擇2. 鍵的尺寸選擇鍵的尺寸選擇hb根據(jù)被聯(lián)接處輪轂長(zhǎng)度及其滑根據(jù)被聯(lián)接處輪轂長(zhǎng)度及其滑動(dòng)距離來確定。動(dòng)距離來確定。鍵公稱長(zhǎng)度鍵公稱長(zhǎng)度L：L=B-L=B-（5 51010）mmmm，并按標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列確定。并按標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列確定。導(dǎo)向平鍵：導(dǎo)向平鍵：鍵的尺寸確定后，再進(jìn)行強(qiáng)度校核。鍵的尺寸確定后，再進(jìn)行強(qiáng)度校核。 工作面被工作面被壓潰壓潰(靜聯(lián)接靜聯(lián)接)；工作面過度；工作面過度磨損磨損(動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接)，嚴(yán)重過載時(shí)也會(huì)出現(xiàn)鍵被嚴(yán)重過載時(shí)也會(huì)出現(xiàn)鍵被剪斷剪斷。4）平鍵聯(lián)接的主要失效形式平鍵聯(lián)接的主要失效形式（1）普

6、通平鍵聯(lián)接擠壓強(qiáng)度條件為）普通平鍵聯(lián)接擠壓強(qiáng)度條件為： T 傳遞的轉(zhuǎn)矩，傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nmm；d 軸的直徑，軸的直徑，mm；k 鍵與輪槽的接觸高度，鍵與輪槽的接觸高度，mm；h 鍵的高度，鍵的高度，mm，l 鍵的工作長(zhǎng)度，鍵的工作長(zhǎng)度，mm。(A型：型：lLb；C型：型：lLb/2； B型：型：l = L)；b 鍵的寬度，鍵的寬度，mm；P 許用擠壓應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力，MPa，見表見表101。kLhb（2）導(dǎo)向平鍵聯(lián)接）導(dǎo)向平鍵聯(lián)接(動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接)計(jì)算依據(jù)是磨損，應(yīng)限制其工作面上的壓強(qiáng)。計(jì)算依據(jù)是磨損，應(yīng)限制其工作面上的壓強(qiáng)。如果使用一個(gè)平鍵不能滿足強(qiáng)度要求時(shí)，可采用如果使用一個(gè)平鍵不能滿足強(qiáng)度

7、要求時(shí)，可采用兩個(gè)平鍵按兩個(gè)平鍵按1800布置，此時(shí)強(qiáng)度按布置，此時(shí)強(qiáng)度按1.5個(gè)鍵計(jì)算。個(gè)鍵計(jì)算。提高強(qiáng)度措施：提高強(qiáng)度措施： 適當(dāng)增加鍵長(zhǎng)適當(dāng)增加鍵長(zhǎng)L； 鍵兩側(cè)面為工作面，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙，鍵兩側(cè)面為工作面，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙，鍵能在軸槽中繞幾何中心擺動(dòng)，以適應(yīng)輪轂槽底面。鍵能在軸槽中繞幾何中心擺動(dòng)，以適應(yīng)輪轂槽底面。二、半圓鍵（用于靜聯(lián)接）二、半圓鍵（用于靜聯(lián)接） 特點(diǎn)：對(duì)中良好，工藝性較好，裝拆方便，但鍵槽較深，特點(diǎn)：對(duì)中良好，工藝性較好，裝拆方便，但鍵槽較深，對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。主要用于載荷較輕的靜聯(lián)接，尤其適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接

8、。主要用于載荷較輕的靜聯(lián)接，尤其適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接。工作面工作面半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接 鍵的上下兩面為工作面，其上表面和輪轂槽底均有鍵的上下兩面為工作面，其上表面和輪轂槽底均有1 1：100100的斜的斜度。工作時(shí)，依靠工作面上正壓力產(chǎn)生的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，并能承度。工作時(shí)，依靠工作面上正壓力產(chǎn)生的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，并能承受單方向的軸向力，對(duì)輪轂起到單向軸向固定作用。受單方向的軸向力，對(duì)輪轂起到單向軸向固定作用。 三、楔鍵聯(lián)接三、楔鍵聯(lián)接用于靜聯(lián)接用于靜聯(lián)接 由于楔緊后會(huì)使軸與輪轂產(chǎn)生偏心，且在受到?jīng)_擊、變載荷時(shí)由于楔緊后會(huì)使軸與輪轂產(chǎn)生偏心，且在受到?jīng)_擊、變載荷時(shí)易松脫，故適用于對(duì)中精度要求

9、不高、載荷平穩(wěn)的低速場(chǎng)合。易松脫，故適用于對(duì)中精度要求不高、載荷平穩(wěn)的低速場(chǎng)合。工作面工作面勾頭楔鍵勾頭楔鍵普通楔鍵普通楔鍵三、楔鍵聯(lián)接三、楔鍵聯(lián)接用于靜聯(lián)接用于靜聯(lián)接三、楔鍵聯(lián)接三、楔鍵聯(lián)接用于靜聯(lián)接用于靜聯(lián)接楔鍵聯(lián)接插鍵槽插鍵槽四、花鍵聯(lián)接四、花鍵聯(lián)接 花鍵聯(lián)接是由周向均布多個(gè)鍵齒的軸與帶有相應(yīng)鍵花鍵聯(lián)接是由周向均布多個(gè)鍵齒的軸與帶有相應(yīng)鍵齒槽輪轂孔配合而成的可拆聯(lián)接。齒槽輪轂孔配合而成的可拆聯(lián)接?；ɑㄦI軸鍵軸(外外花花鍵鍵)輪轂輪轂(內(nèi)內(nèi)花花鍵鍵)花鍵聯(lián)接四、花鍵聯(lián)接四、花鍵聯(lián)接1 1、組成：內(nèi)花鍵、外花鍵、組成：內(nèi)花鍵、外花鍵2 2、類型：、類型：齒形齒形矩形花鍵矩形花鍵Dd軸B轂C漸

10、開線花鍵漸開線花鍵軸轂3 3、定心方式：、定心方式：矩形矩形內(nèi)徑內(nèi)徑定心；定心；漸開線漸開線齒面齒面定心；定心；其它其它定心定心方式方式 4 4、特性：、特性： （1 1）齒對(duì)稱布置，受載均勻；）齒對(duì)稱布置，受載均勻； （2 2）齒淺，應(yīng)力集中）齒淺，應(yīng)力集中； （3 3）承載）承載； （4 4）定心好；）定心好； （5 5）可用于）可用于“動(dòng)動(dòng)”、“靜靜”；（6 6）漸開線較矩形根部）漸開線較矩形根部， 承載承載， 定心精度高，宜用于定心精度高，宜用于 載荷大、尺寸大場(chǎng)合。載荷大、尺寸大場(chǎng)合。 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接適用于傳遞載荷較大或?qū)Χㄐ木冗m用于傳遞載荷較大或?qū)Χㄐ木纫筝^高時(shí)的聯(lián)接。花鍵

11、聯(lián)接的承載能力高、定要求較高時(shí)的聯(lián)接?；ㄦI聯(lián)接的承載能力高、定心性和導(dǎo)向性好，對(duì)軸和輪轂的強(qiáng)度削弱較少，心性和導(dǎo)向性好，對(duì)軸和輪轂的強(qiáng)度削弱較少，但需要專用設(shè)備才能加工。但需要專用設(shè)備才能加工。 花鍵聯(lián)接是標(biāo)準(zhǔn)零件，它的設(shè)計(jì)計(jì)算與鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接是標(biāo)準(zhǔn)零件，它的設(shè)計(jì)計(jì)算與鍵聯(lián)接相似，先選定類型及尺寸，然后校核強(qiáng)度。相似，先選定類型及尺寸，然后校核強(qiáng)度。類型：類型：圓柱銷、圓錐銷、槽銷、開口銷及安全銷等。圓柱銷、圓錐銷、槽銷、開口銷及安全銷等。102 銷聯(lián)接銷聯(lián)接 銷聯(lián)接主要用于固定零件之間的相對(duì)位置，也可用銷聯(lián)接主要用于固定零件之間的相對(duì)位置，也可用于實(shí)現(xiàn)軸與輪毅或其他零件的聯(lián)接，并傳遞不大的載

12、荷于實(shí)現(xiàn)軸與輪毅或其他零件的聯(lián)接，并傳遞不大的載荷也可作為過載保護(hù)元件用于安全裝置中。也可作為過載保護(hù)元件用于安全裝置中。 開尾圓錐銷在聯(lián)接時(shí)的防松開尾圓錐銷在聯(lián)接時(shí)的防松效果好，適用于有沖擊、振動(dòng)的效果好，適用于有沖擊、振動(dòng)的場(chǎng)合的聯(lián)接。場(chǎng)合的聯(lián)接。 圓柱銷靠過盈配合固定在圓柱銷靠過盈配合固定在銷孔中，經(jīng)多次裝拆會(huì)降低定銷孔中，經(jīng)多次裝拆會(huì)降低定位精度和可靠性。位精度和可靠性。 圓錐銷具有圓錐銷具有1:501:50的錐度，的錐度，安裝方便，定位精度高。安裝方便，定位精度高。 端部帶螺紋的圓錐銷端部帶螺紋的圓錐銷可用于盲孔或拆卸困難的可用于盲孔或拆卸困難的場(chǎng)合；場(chǎng)合； 槽銷上有輾壓或模鍛出的三條縱向溝槽，將槽銷槽銷上有輾壓或模鍛出的三條縱向溝槽，將槽銷打入銷孔后，由于材料的彈性使銷擠壓在銷孔中，打入銷孔后，由于材料的彈性使銷擠壓在銷孔中，不易松脫，因而能承受振動(dòng)和變載荷。不易松脫，因而能承受振動(dòng)和變