機(jī)械零件第六章課件

1、（一）鍵聯(lián)接的功能、分類、結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用 鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件，通常用來實現(xiàn)軸與輪轂之間的上的周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動的導(dǎo)向。第六章 鍵 、花鍵、無鍵和銷聯(lián)接鍵切向鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接6-1 鍵聯(lián)接1.平鍵聯(lián)接特點(diǎn)：上端面與輪轂鍵槽底面有間隙。這種聯(lián)接不能承受軸向力，對軸上的零件不能起到軸向固定的作用。結(jié)構(gòu)簡單，裝折方便，對中性好，承載能力大，應(yīng)用廣泛。工作面鍵的兩側(cè)面鍵與鍵槽的側(cè)面擠壓來傳遞扭矩普通平鍵主要用于靜聯(lián)接。普通平鍵A型（雙圓頭）B型（平頭）C型（單圓頭）端部結(jié)構(gòu)B型平鍵，用盤銑刀銑出鍵槽加工方法A、C型平鍵，用鍵槽銑刀銑出插刀或拉刀軸上的

2、鍵槽輪轂上的鍵槽薄型平鍵與普通平鍵的主要區(qū)別是鍵的高度約為其的60%70%。A型（圓頭）B型（平頭）C型（單圓頭）端部結(jié)構(gòu)主要用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸及一些徑向尺寸受限制的場合。導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵用于動聯(lián)接。且滑動距離較短。 A型（圓頭）B型（平頭）端部結(jié)構(gòu)2.半圓鍵聯(lián)接 軸上鍵槽用尺寸與半圓鍵相同的半圓鍵銑刀銑出，因而鍵在槽中能繞其幾何中心擺動以適應(yīng)轂上鍵槽的傾斜度。半圓鍵用于靜聯(lián)接，其兩側(cè)面是工作面。其優(yōu)點(diǎn)是工藝性好，裝配方便，缺點(diǎn)是軸上的鍵槽較深，對軸的強(qiáng)度影響較大，所以一般多用于輕載情況的錐形軸端聯(lián)接。 工作時，主要靠鍵、軸和轂之間的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，同時還可以承受單向的軸向載荷，對輪轂起到單

3、向軸向固定作用。但是楔緊后，軸和輪轂的配合產(chǎn)生偏心和傾斜。因此主要用于定心精度要求不高和低速的場合。4.切向鍵聯(lián)接 由一對斜度為1：100的楔鍵組成。裝配時，把一對楔鍵分別從輪轂兩端打入鍵槽，使鍵楔緊在軸與轂的鍵槽中。 切向鍵的上下兩面為工作面，工作時，靠工作面上的擠壓應(yīng)力及軸與轂間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。 用一個切向鍵時只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，當(dāng)要傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時，必須使用兩個切向鍵，兩個切向鍵之間的夾角為120130 。 由于切向鍵的鍵槽對軸的削弱較大，故只用于直徑大于100mm的軸上。例如用于大型帶輪、大型飛輪等與軸的聯(lián)接。 （二）鍵的選擇和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算 鍵的選擇尺寸選擇類型選擇根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)

4、特點(diǎn)、使用要求和工作條件來選擇鍵的截面尺寸bh按軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選定。鍵的長度L一般可按輪轂的長度而定,即鍵長略小于輪轂的長度；而導(dǎo)向平鍵的長度則按零件所需滑動的距離而定。鍵的標(biāo)記為：鍵bxL GB1096-79（對于A型鍵可不標(biāo)出，但對于B、C型，必須標(biāo)注“鍵B”或“鍵C”）。 鍵聯(lián)接強(qiáng)度計算失效形式 工作面被壓潰 擠壓強(qiáng)度條件 基本尺寸鍵被剪斷(一般不會出現(xiàn)) 1.平鍵聯(lián)接普通平鍵聯(lián)接強(qiáng)度條件（MPa） 導(dǎo)向平鍵聯(lián)接強(qiáng)度條件（MPa） *雙圓頭:l =L-b 平頭:l=L 單圓頭:l=L-b/2k鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h，h為鍵的高度，單位為mm2.半圓鍵聯(lián)接（MPa） 注意

5、:在進(jìn)行強(qiáng)度計算校核后，如果強(qiáng)度不夠，可采用雙鍵。這時應(yīng)考慮鍵的合理布置。兩個平鍵最好布置在沿周向相隔180；考慮到兩個鍵上載荷分配的不均勻性,在進(jìn)一步的強(qiáng)度校核中只按1.5個鍵計算。 例：某減速器中有一直齒圓柱齒輪安裝在軸的兩個支承點(diǎn)之間，齒輪和軸的材料均為鍛鋼，用鍵構(gòu)成靜聯(lián)接。齒輪的精度為級，裝齒輪處的軸徑d=70mm，齒輪輪轂寬度為100mm，需傳遞轉(zhuǎn)矩T=2200Nm，載荷有輕微沖擊。試設(shè)計此鍵聯(lián)接。 解：類型選擇A型普通平鍵尺寸選擇bh= 2012L=90mm6-2 花鍵聯(lián)接（一）花鍵聯(lián)接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用組成：由具有內(nèi)花鍵的花鍵孔和具有外花鍵的花鍵軸構(gòu)成。特點(diǎn)：a）因為在軸上與轂孔

6、上直接而均勻地制出較多的齒與槽，故聯(lián)接受力較為均勻；b）因槽較淺，齒根處應(yīng)力集中較小，軸與轂的強(qiáng)度削弱較少；c）齒數(shù)較多，總接觸面積較大，因而可承受較大的載荷；d）軸上零件與軸的對中性好，這對高速及精密機(jī)器很重要； e）導(dǎo)向性好，這對動聯(lián)接很重要； f）可用磨削的方法提高加工精度及聯(lián)接質(zhì)量。 優(yōu)點(diǎn)：2.漸開線花鍵： 漸開線花鍵的定心方式為齒形定心。受載時齒上有徑向力，能起自動定心作用，有利于各齒受力均勻，強(qiáng)度高，壽命長。 漸開線花鍵的齒廓為漸開線，分度圓壓力角有30及45兩種。齒頂高分別為0.5m和0.4m（m為模數(shù)）。漸開線花鍵可以用制造齒輪的方法來加工，工藝性較好，易獲得較高的制造精度和互

7、換性。（二）花鍵聯(lián)接強(qiáng)度計算失效形式 工作面被壓潰（靜聯(lián)接） 擠壓強(qiáng)度條件 工作面過度磨損(動聯(lián)接) 耐磨性條件 擠壓強(qiáng)度條件（靜聯(lián)接）： 壓力強(qiáng)度條件 （動聯(lián)接）： 6-3 無鍵聯(lián)接（一）型面聯(lián)接非圓截面柱體的型面聯(lián)接 ： 由光滑非圓剖面的軸與相應(yīng)的轂孔構(gòu)成的聯(lián)接特點(diǎn)： 裝拆方便、能保證良好的對中性；型接面上沒有應(yīng)力集中源造成的影響；能比平鍵聯(lián)接傳遞更大的轉(zhuǎn)矩。優(yōu)點(diǎn)：加工復(fù)雜。所以實際中應(yīng)用較少。 缺點(diǎn)：（二）脹緊聯(lián)接 脹緊聯(lián)接是在轂孔與軸之間裝入脹緊聯(lián)接套（簡稱脹套），可裝一個或幾個脹套，在軸向力作用下，同時脹緊軸與轂而構(gòu)成的一種靜聯(lián)接。脹套有五種標(biāo)準(zhǔn)形式，適用于不同的軸轂聯(lián)接。如圖所顯示的是Z1型脹套聯(lián)接。一個脹套兩個脹套Z1型脹套Z2型脹套特點(diǎn)： 定心性能好，拆裝方便，引起應(yīng)力集中較小，承載能力高，有安全保