鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接

1、6-1 鍵鍵 聯(lián)聯(lián) 接接1 鍵聯(lián)接的分類及其結(jié)構(gòu)形式鍵聯(lián)接的分類及其結(jié)構(gòu)形式2 鍵的選擇和鍵聯(lián)接強(qiáng)度計算鍵的選擇和鍵聯(lián)接強(qiáng)度計算1 鍵聯(lián)接的分類及其結(jié)構(gòu)形式鍵聯(lián)接的分類及其結(jié)構(gòu)形式功能：功能：鍵聯(lián)接主要是用來實(shí)現(xiàn)軸和輪轂（如齒輪、帶鍵聯(lián)接主要是用來實(shí)現(xiàn)軸和輪轂（如齒輪、帶輪等）之間的周向固定，并用來傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，有輪等）之間的周向固定，并用來傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，有些還可以實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動（導(dǎo)向）些還可以實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動（導(dǎo)向） 鍵聯(lián)接的分類：鍵聯(lián)接的分類：鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接組成組成：

2、 鍵鍵(key)、軸槽、輪轂槽、軸槽、輪轂槽普通平鍵主要尺寸普通平鍵主要尺寸：鍵寬鍵寬b、鍵高、鍵高h(yuǎn)和鍵長和鍵長L工作面工作面：兩側(cè)面：兩側(cè)面特點(diǎn)特點(diǎn) :結(jié)構(gòu)簡單；裝拆方便；對中性較好；僅能作周向固定；結(jié)構(gòu)簡單；裝拆方便；對中性較好；僅能作周向固定；不能作軸向固定。不能作軸向固定。應(yīng)用應(yīng)用： 最廣泛最廣泛 普通普通平鍵平鍵單圓頭單圓頭(C(C型型) )圓頭圓頭(A(A型型) )平頭平頭(B(B型型) )用指狀銑刀加工，固定良好，軸槽應(yīng)力集中大。用指狀銑刀加工，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。用盤銑刀加工，軸的應(yīng)力集中小。用于軸端用于軸端A型型B型型C型型盤銑刀盤銑刀

3、A型C型B型薄型薄型平鍵平鍵用于薄壁結(jié)構(gòu)用于薄壁結(jié)構(gòu)輪轂上插健槽輪轂上插健槽(keyway)導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：當(dāng)軸上零件與軸構(gòu)成移動副時，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，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)軸上零件移動距離較大時，宜采用滑鍵聯(lián)接，但因其鍵過長，制造、安裝困難，故采用滑鍵。 潘存云教授研制起鍵螺孔起鍵螺孔固定螺釘固定螺釘導(dǎo)向平鍵聯(lián)接變速器變速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩端有勾頭，鍵固定在輪轂上。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩端有勾頭，鍵固定在輪轂上。潘存云教授研制滑鍵滑鍵a a 雙勾頭滑鍵雙勾頭滑鍵鍵短，槽長鍵短，槽長b 單圓勾頭滑鍵單圓勾頭滑鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：單圓

4、勾頭，嵌入輪轂中。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：單圓勾頭，嵌入輪轂中。潘存云教授研制滑滑 鍵鍵半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接用半圓鍵聯(lián)接時，軸上鍵槽用半徑與鍵相同的盤狀銑刀銑用半圓鍵聯(lián)接時，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以適應(yīng)輪轂鍵槽的斜度。這種聯(lián)出，因而鍵在槽中能擺動以適應(yīng)輪轂鍵槽的斜度。這種聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn)：是工藝性較好，接的優(yōu)點(diǎn)：是工藝性較好，定心好，裝配方便。定心好，裝配方便。缺點(diǎn)：對軸的削弱較大，缺點(diǎn)：對軸的削弱較大，應(yīng)用：應(yīng)用：只適用于輕載聯(lián)接。只適用于輕載聯(lián)接。特別適用于錐形特別適用于錐形軸端的聯(lián)接。軸端的聯(lián)接。工作面工作面楔鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：楔鍵的上表面和輪轂槽底均有楔鍵

5、的上表面和輪轂槽底均有 100的的斜度，鍵楔緊在軸轂之間。楔鍵的上下表面為工作面，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。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。楔鍵分普通楔鍵和鉤頭楔鍵。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：定心精度不高。定心精度不高。優(yōu)點(diǎn)：單向向固定優(yōu)點(diǎn)：單向向固定應(yīng)用：應(yīng)用：只能應(yīng)用于定心精度不高，載荷只能應(yīng)用于定心精度不高，載荷 平平穩(wěn)和低速的聯(lián)接。穩(wěn)和低速的聯(lián)接。安裝時用安裝時用力打入力打入工作面工作面普普通通楔楔鍵鍵勾勾頭頭楔楔鍵鍵楔鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接d斜度斜度1：100在重型機(jī)械中常采用切向鍵

6、在重型機(jī)械中常采用切向鍵-一對楔鍵組成。一對楔鍵組成。裝配時將兩楔鍵楔緊，鍵的窄面是工作面，所產(chǎn)生的壓力沿切向方向分布，當(dāng)雙向傳遞扭矩時，需要兩對切向鍵分布成120130 。窄面窄面工作面工作面鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接平鍵平鍵半圓鍵半圓鍵楔鍵楔鍵切向鍵切向鍵普通平鍵：普通平鍵： 圓頭、平頭、單圓頭圓頭、平頭、單圓頭薄型平鍵薄型平鍵導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵滑鍵滑鍵2 鍵聯(lián)接的尺寸選擇和鍵聯(lián)接強(qiáng)度計算鍵聯(lián)接的尺寸選擇和鍵聯(lián)接強(qiáng)度計算鍵的選擇鍵的選擇由于鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，所以鍵聯(lián)接設(shè)計的主要內(nèi)容是選擇鍵的類型及尺寸；核算鍵聯(lián)接的強(qiáng)度；確定鍵及鍵槽的公差配合和表面粗糙度。類型選擇類型選擇尺寸選擇尺寸選擇考慮鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使

7、用要求、工作條件。選擇鍵的類型應(yīng)考慮以下因素:a.對中性的要求;b.傳遞轉(zhuǎn)矩的大小;c.輪轂是否需要沿軸向滑移及滑移的距離大小;d.鍵在軸的中部或端部等。 寬寬高高長：長：bh L（1）按軸徑）按軸徑d查手冊定查手冊定b和和h（2）按輪轂寬定）按輪轂寬定L = B- （510）bh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(biāo)記實(shí)例：標(biāo)記實(shí)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

8、鍵B16100 GB1096-79單圓頭普通平鍵單圓頭普通平鍵(C型型) : 鍵鍵C16100 GB1096-79dd b h C或或r L t t1 半徑半徑r 續(xù)表續(xù)表6-1鍵的尺寸鍵的尺寸鍵鍵 槽槽軸的直徑軸的直徑自自 68 2 2 620 1.2 1810 3 3 0.160.25 636 1.8 1.4 0.080.16 1012 4 4 845 2.5 1.81217 5 5 1056 3.0 2.31722 6 6 0.250.4 1470 3.5 2.8 0.160.252230 8 7 1890 4.0 3.33038 10 8 22110 5.0 3.33844 12 8

9、28140 5.0 3.34450 14 9 0.40.6 36160 5.5 3.8 0.250.45058 16 10 45180 6.5 4.35865 18 11 50200 7.0 4.46575 20 12 56220 7.5 4.97585 22 14 63250 9.0 5.40.60.8 0.40.6材料選擇材料選擇鍵的材料一般選用鍵的材料一般選用45號鋼抗拉強(qiáng)度為號鋼抗拉強(qiáng)度為600N/mm2標(biāo)記實(shí)例：標(biāo)記實(shí)例： 圓頭普通平鍵圓頭普通平鍵(A型型): 鍵鍵16100 GB/ T 1096-2003 方頭普通平鍵方頭普通平鍵(B型型): 鍵鍵B16100 GB/ T 1096

10、-2003普通平鍵的標(biāo)記：普通平鍵的標(biāo)記：鍵鍵 bL GB/ T 1096-2003A、B、C，一般，一般A型不標(biāo)出型不標(biāo)出A鍵聯(lián)接強(qiáng)度計算鍵聯(lián)接強(qiáng)度計算普通平鍵普通平鍵a 失效形式失效形式 主要：工作面被壓潰主要：工作面被壓潰 次要：鍵被剪斷次要：鍵被剪斷b 計算準(zhǔn)則：按擠壓計算準(zhǔn)則：按擠壓 強(qiáng)度計算強(qiáng)度計算鍵被剪斷C 強(qiáng)度條件：強(qiáng)度條件：33pT1 0Fd / 2Ak21 0 plTk ld0.5khAlL b接觸高度 工作長度： 型LlB型2bLlC型T鍵聯(lián)接傳遞的轉(zhuǎn)矩，鍵聯(lián)接傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nmmd軸的直徑，軸的直徑，mmh鍵的工作高度，鍵的工作高度，mmK鍵與轂槽的接觸高度；鍵與轂槽的接

11、觸高度；k0.5hl鍵的有效工作長度，鍵的有效工作長度，mmL鍵的公稱長度，鍵的公稱長度，mmb鍵寬，鍵寬，mm導(dǎo)向平鍵和滑鍵導(dǎo)向平鍵和滑鍵a 失效形式：工作面過度磨損失效形式：工作面過度磨損b 計算準(zhǔn)則：按工作面的壓強(qiáng)進(jìn)行條件性校核計算計算準(zhǔn)則：按工作面的壓強(qiáng)進(jìn)行條件性校核計算 pkldTp3102 輪轂鍵槽深度為t1 ，軸上鍵槽深度為t，它們的寬度與鍵的寬度相同。鍵聯(lián)接按配合情況分為較松聯(lián)接、一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接鍵槽尺寸及公差 若強(qiáng)度不夠時，可采用雙鍵聯(lián)接。若強(qiáng)度不夠時，可采用雙鍵聯(lián)接。平鍵：平鍵： 按按180布置布置半圓鍵：同一條母線上半圓鍵：同一條母線上楔鍵：楔鍵： 夾角成夾角成90 1

12、20 雙鍵布置規(guī)則：雙鍵布置規(guī)則：考慮到采用雙鍵聯(lián)接，載荷分布的不均勻性，校核強(qiáng)度時考慮到采用雙鍵聯(lián)接，載荷分布的不均勻性，校核強(qiáng)度時按按1.5個鍵計算個鍵計算6-2 花花 鍵鍵 聯(lián)聯(lián) 接接1 花鍵聯(lián)接的類型及特點(diǎn)花鍵聯(lián)接的類型及特點(diǎn)2 花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算1 花鍵聯(lián)接的類型及特點(diǎn)花鍵聯(lián)接的類型及特點(diǎn) 花鍵聯(lián)接由花鍵聯(lián)接由軸上加工出的外軸上加工出的外花鍵和輪轂孔內(nèi)花鍵和輪轂孔內(nèi)加工出的內(nèi)花鍵加工出的內(nèi)花鍵組成，工作時靠組成，工作時靠鍵齒的側(cè)面互相鍵齒的側(cè)面互相擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩特點(diǎn)特點(diǎn)（2） 對中性好對中性好（3） 導(dǎo)向性好導(dǎo)向性好缺點(diǎn)（缺點(diǎn)（1） 需專用設(shè)備制造，成本高

13、需專用設(shè)備制造，成本高優(yōu)點(diǎn)：（優(yōu)點(diǎn)：（1） 承載能力大承載能力大 花鍵聯(lián)接按其齒形不同分花鍵聯(lián)接按其齒形不同分為矩形花鍵和漸開線花鍵；兩為矩形花鍵和漸開線花鍵；兩種花鍵均已標(biāo)準(zhǔn)化，其結(jié)構(gòu)尺種花鍵均已標(biāo)準(zhǔn)化，其結(jié)構(gòu)尺寸、公差和配合可查閱有關(guān)標(biāo)寸、公差和配合可查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)。用途：一般用于定心精度要求高、載荷較大或經(jīng)?；频牡胤?。用途：一般用于定心精度要求高、載荷較大或經(jīng)?；频牡胤?。類型：類型：（1） 矩形花鍵：以小矩形花鍵：以小徑定心徑定心（2） 漸開線花鍵：齒形定心漸開線花鍵：齒形定心國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，矩形花鍵聯(lián)接采用小徑定心，這種定心方式可采用熱處理后磨內(nèi)花鍵孔的工藝，提高定心精度，并在單件

14、生產(chǎn)或花鍵孔直徑較大時避免使用拉刀，以降低制造成本漸開線花鍵的齒廓為漸開線，工作時各齒均勻承載，強(qiáng)度高。漸開線花鍵可以用齒輪加工設(shè)備制造，工藝性好，加工精度高，互換性好。因此，漸開線花鍵聯(lián)接常用于傳遞載荷較大、軸徑較大、大批量生產(chǎn)的重要場合漸開線花鍵聯(lián)接漸開線花鍵聯(lián)接矩形花鍵聯(lián)接矩形花鍵聯(lián)接花鍵的標(biāo)記為：花鍵的標(biāo)記為：N（鍵數(shù)）（鍵數(shù)）d d（小徑）（小徑）DD（大徑）（大徑）B B（鍵槽寬）（鍵槽寬）2 花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算計算步驟計算步驟：首先有聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使首先有聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求、工作要求確定花鍵的類型和尺寸。用要求、工作要求確定花鍵的類型和尺寸。 再按工作面壓潰（靜聯(lián)接），再按工作面壓潰（靜聯(lián)接），工作面過度磨損（動聯(lián)接）進(jìn)行強(qiáng)度校核工作面過度磨損（動聯(lián)接）進(jìn)行強(qiáng)度校核計算準(zhǔn)則計算準(zhǔn)則：一般只驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度和耐磨性。：一般只驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度和耐磨性。失效形式失效形式：工作面被壓潰（靜聯(lián)接）；：工作面被壓潰（靜聯(lián)接）； 工作面過渡磨損（動聯(lián)接）工作面過渡磨損（動聯(lián)接）零件零件1圓錐銷圓錐銷零件零件2 銷聯(lián)接通常用于固定零、部件之間的相對位置，即定位銷。定位銷定位銷6-2 銷銷 聯(lián)聯(lián) 接接軸軸軸套軸套圓柱銷圓柱銷也用于軸轂間或其他零件間的聯(lián)接，即聯(lián)接