机械基础第二版-键连接教案

平泉县职教中心机械基础课精品教案

(

齿轮减速器输出轴II 上的齿轮与轴的连接，通常是在轴和齿轮、带轮的轮毂上加工出键槽，用键进行连接，如上图所示。

新课讲解#

新课：

一、键连接

（一）连接的类型及特点

$

（二）键连接的功用和类型

1、功用

键是一种标准零件。其作用：①实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定。②传递运动和扭矩。

有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。

2、结构特点

^

结构简单，工作可靠，拆装方便，应用十分广泛。

3、类型

（三）键和键连接的类型、特点和应用

键连接

松键连接

紧键连接

$

平键连接

半圆键连接

花键连接

楔键连接

切向键连接

【

连接

类型

可拆连接

不可拆连接

（

轴毂间

连接

紧固连接：

平键连接

花键连接

销连接

焊接

:

铆接

胶接

螺纹连接

特点：即可以

保证机械正常

工作，又便于

维修和更换。

特点：可靠性好，强度高。

1、平键联接

:

平键连接可分为：普通平键、导向平键、滑键。

（1）普通平键连接

用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动

特点：两侧面为工作面，其对中性好，装拆方便。但它不能实现轴上零件的轴向固定。

作用：适用于高速、高精度和承受变载、冲击的场合，能实现轴上零件的周向定位。

；

圆头— A型（常用）—键顶上面与毂不接触有间隙

方头— B型—常用螺钉固定

半圆头—C型（端铣刀加工）—用于轴端与轮毂联接

（2）薄型平键

·

键高约为普通平键的60%~70%：圆头、方头、单圆头，用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接。

（3）导向平键

比普通平键长

紧定螺钉固定在轴上的键槽中

键与轮毂槽采用间隙配合

》

键上设有起键螺孔（为了便于拆卸）

注意：导向键——键不动，轮毂轴向移动

特点：靠侧面工作，对中性好，结构简单。轴上零件（如：轮毂）可在轴上沿轴向移动。

＊（4）滑键

特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。

滑键固定在轮毂上

轮毂带动滑键在轴上的键槽中作轴向移动

键长不受滑动距离限制（只需在轴上铣出较长的键槽，而键可以做的较短。）

（

注意：导向平键和滑键与轮毂的键槽配合较松，属动联接。

普通平键应用极为广泛。

轴上键槽可用指状铣刀或盘状铣刀加工，轮毂上的键槽可用插削或拉削。

2、半圆键连接

）

键呈半圆形，其侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递转矩。键能在轴上的键槽中绕其圆心摆动，以适应轮毂上键槽的斜度，安装方便。轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工。

特点：工作面为键的两侧面，靠侧面传递转矩，有较好的对中性，键在轴槽中能摆动，装配方便。适用于锥形轴与轮毂的联接

缺点：由于轴上键槽较深，轴槽对轴的强度削弱较大。

应用：只适宜轻载联接。

3、楔键连接

、

楔键分为普通楔键和钩头楔键。普通楔键有圆头（A型）、方头（B型）或单圆头（C型）三种。钩头楔键的钩头是为了拆键用的。

特点：上、下面为工作表面，两侧面为非工作面。键的上表面和毂槽的底面各有1：100斜度（侧面有间隙），装配时打入，靠上下面摩擦传递扭矩，并可传递小部分单向轴向力。

应用：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较差。转速较低时传递较大的、双向的或有振动的转矩。

（四）键的材料及标准

平键材料：常用45钢。当轮毂为有色金属或塑料时可用20钢或Q235钢。

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平键标准：平键是标准件。

普通平键的规格采用ｂ×Ｌ标记，ｂ为宽度，ｈ为厚度，Ｌ为长度。

注意：截面尺寸b×h根据轴径d由标准选定

键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短5～10mm）

标记示例：

例：1、圆头普通平键（A型），ｂ＝1６ｍｍ，ｈ＝１０ｍｍ，Ｌ＝１００ｍｍ

键１６×１００ＧＢ／Ｔ１０９６》

（Ａ可省略不标）

例：2、平头普通平键（B型），ｂ＝1６ｍｍ，ｈ＝１０ｍｍ，Ｌ＝

１００ｍｍ

键B１６×１００ＧＢ／Ｔ１０９６

例：3、单圆头普通平键（C型），ｂ＝1６ｍ，ｈ＝１０ｍｍ，Ｌ＝１００ｍｍ

键C１６×１００ＧＢ／Ｔ１０９６

（五）普通平键的选择

键的类型应根据键联接的结构、使用特性及工作条件来选择。选择时应考虑以下各方面的情况：需要传递转矩的大小；联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑动距离的长短；对于联接的对中性要求；键是否需要具有轴向固定的作用；以及键在轴上的位置（在轴的中部还是端部）等。

?步骤：

?1、根据键的工作情况，确定平键类型

?2、按轴的直径d确定键的剖面尺寸b×h

?.

?3、按轮毂宽度B确定键的长度L（一般应略短于轮毂长）

?一般L = B －(5～10)mm，并须符合标准中规定的长度系列。

?例：钢轴与铸铁带轮采用键连接，已知轴径d=45mm，带轮轮毂长L=80mm，试选用键连接的类型和尺寸。

?解：

?（1）、选择键连接的类型：由于带轮与轴连接的对中性高，选普通平键A型。

?（2）确定尺寸

?按轴径：d=45mm，

?查表得：键宽b=14mm，键高h=9mm，

?、

?键长L=[80-（5～10）]mm=（75～70）mm。取标准长度=70mm。

?标记为：键14×70 GB/T 1096

二、花键连接

轴和轮毂孔周向均布多个凸齿和凹槽所构成的联接称为花键联接。

齿的侧面是工作面。——适用于动、静联接

特点：

1）齿较多、工作面积大、承载能力较高。

<

2）键均匀分布，各键齿受力较均匀

3）齿槽线、齿根应力集中小，对轴的强度削弱减少

4）轴上零件对中性好

5）导向性较好

6）加工需专用设备、制造成本高

花键用于传递大的转矩（重载）。

按齿形不同分为：矩形花键联接、渐开线花键联接。

1.矩形花键联接

|

矩形花键联接按新标准为内径定心，定心精度高，定心稳定性好，配合面均要研磨，磨削消除热处理后变形，应用广泛，应用于一般机械传动装置等。

2.矩形花键联接

定心方式为齿形定心，当齿受载时，齿上的径向力能自动定心，有利于各齿均载，应用广泛，优先采用用于载荷较大，定心精度要求较高，以及尺寸较

销的种类较多，通常用于零件间的连接与定位。常用的销有圆柱销、圆锥

销、开口销等。开口销与槽型螺母配合使用，起防松作用。销还可作为安全装

置中的过载剪断元件。

1、销的功用

销主要用于零件之间的定位，也可用于零件之间的联接，但只能传递不大

的扭矩。

2、销的分类

，

根据销的用途不同，一般有：定位销、联接销、安全销。

根据销的结构形式有：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。

普通圆柱销,按直径的公差不同分为A、B、C、D型。

普通圆锥销多用于经常拆卸的场合。

例：公称直径10mm，长50 mm的B型圆柱销标记：

销GB/T119-2000 B10×50

●定位销

（

主要用于零件间位置定位，常用作组合加工和装配时的主要辅助零件。

●联接销

主要用于零件间的联接或锁定，可传递不大的载荷。

●安全销

主要用于安全保护装置中的过载剪断元件。

●圆柱销

不能多于装拆（否则定位精度下降）。

●圆锥销

、

1：50锥度，可自锁，定位精度较高，允许多于装拆，且便于拆卸。

项目步骤教师活动学生活动

}

设计意图

达标练习一、是非题

'

1、平键联接的一个优点是轴与轮毂的对中性好。( T )

2、在平键联接中，平键的两侧面是工作面。( T )

3、花键联接通常用于要求轴与轮毂严格对中的场合。( T )