键与花键联接
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机械设计课件：键 联 接 和 花 键 联 接
各键齿承载均匀，承载力大, 键槽浅，对轴损伤较小。
加工要用专用设备，成本高。
4·失效形式:
静联接: 齿面压溃。
动联接: 工作面磨损。
5. 花键联接的强度校核:
1)静联接: T K z h l rm P
2)动联接:
[σ]P,[p]
T K
－表10ห้องสมุดไป่ตู้11
zh
p.156
l
rm
p
K－载荷不均匀系数,K=0.7～0.8 ;
紧产生偏心, 对中性差, 不适于高速及对中要求高的场合
四. 切向键 P.154 结构 : 1.一对楔键组成, 上下窄面为工作面
2.只能单向传递转矩 双向传递 : 两对切向键 (120°～130°分布) 特点 : 承载力大→重型机械
T
(二)键的选择及平键的强度校核 P.154
一.键的选择 →(工作要求) 键的种类→按轴径 d选键
与轮毂键槽底面有间隙, 键在轴上键槽中能 绕其圆心转动。 △工作原理: 同平键
△构造与加工: ┌键：用圆钢切制或冲压后磨削 └键槽: 盘状铣刀加工
△失效形式: 键剪断, 工作面压溃。
△特点: 便于安装, 对中好, 用于 锥形轴端, 但对轴削弱大→轻载联接。
△成对使用: 承载能力不够时用, 沿同一母线布置。
的b 、 h→选键长L(标准 ; 短于轮毂寛度) 表10-9
二.平键的强度校核 P.152
b
h/2
1.静联接 →压溃→挤压强度
p
l
Ft h/2
4T l hd
p
Mpa (10-27)
2.动联接
→磨损→压强
p 4T p
l hd
圆头: l =L－Tb 平头: l =L 单圆头: l =L－b/2
键与花键(第7章)
C
dm d
D
挤压强度条件：
P
2000 T z hl dm
[ ]P
动联接（耐磨性条件）： P 2000 T [P] z hl dm
T——传递扭矩（N.m） Z——花键齿数 l ——键齿工作长度（mm）dm——花键的平均直径 ψ——载荷分布不均系数 h——键齿侧面工作高度（mm）
4、切向键 两个斜度为1：100的楔键联接，上、下两面为工作面（打 入）布置在圆周的切向 工作原理：靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩
工作面
毂
轴
1:100
二、键联接的选择和强度校核
1、选择 类型尺寸： （b×h）×L
由轴径d 由轮毂宽
从标准中选b×h 选键长L（系列值）
由结构确定，而 不是由强度确定。
弹 性 环 的 材 料 为 高 碳 钢 或 高 碳 合 金 钢 （ 65 ， 70 ， 55Cr2 、 60Cr2）并经热处理。锥角一般为12.5~17°，另外要求内、外 环锥面配合良好。
l
L
特点：可传递较大扭矩和轴向力，无应力集中，对中性好， 但加工要求较高，应用受限制。
D d
§7—4 销联接
定位销——主要用于零件间位置定位，左图，常用作组合加 工和装配时的主要辅助零件。
2000T kld
[ ]P
允许传递的扭矩：
T
1 2
kld[
]P
T——扭矩（Nmm）k——工作高度 k=h/2
d——轴径（mm）
l——工作长度 A型键：l=L-b B型键：l=L C型键：l=L-b/2
L——公称长度
b）剪切强度条件
N 1000T / d 2 2000T [ ]
第四章 键和花键联接
第四章键和花键联接§4-1 键联接轴毂联接：轴与轮状零件的轮毂的联接。
L---键的公称长度，mm。
b---键宽，mm。
[]σ---许用挤压应力，MPa，表（6-1）。
p计算后若发现键的余量很大，可减小L或选较小尺寸的键。
若发现强度不足：若轮毂可加长，增加L ；若允许键的尺寸加大，增大键的尺寸；并非增大L---增大传力，由于误差，当d l 25.2≥时，再增大L ，并不能增大承载能力。
()d l 8.1~6.1max ≤若用单键不足，可用双键180布置或三键120布置。
这样布置，制造方便，对受力有利，对中性好。
计算时，二键、三键因受力不均，每键只75%承受载荷。
平键联接标注示例：A 型，b=16mm,h=10mm,L=100mm 键16*100 GB1096—79B 型 键B 16*100 GB1096—79C 型 键C 16*100 GB1096—79 （2） 薄型平键薄型平键与普通平键的区别是：键高是普通平键的60~70%，也分A 、B 、C 型，但传递扭矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及径向尺寸受限制的场合。
当被联接零件在工作过程中必须在轴上作轴向移动时，须用导向平键或滑键组成动联接。
（3） 导向平键导向平键是一种较长的平键，用螺钉固定在轴上的键槽中，轴上传动零件可沿键作轴向滑移。
若零件滑移距离较大时，所需导向平键长度过大，制造困难，宜用滑键。
型号：A 、B 型，适用与移动距离不大的场合。
（4） 滑键轴上键槽用尺寸与半圆键相同的半圆键槽铣刀铣出，所以键在键槽中能绕其几何中心摆的配合，只适用与对中性要求不高，低速、轻载、载荷平稳的场合。
为便于拆卸，楔键最好用于轴端。
若用于轴中部又不能先装键时，轴上键槽至少应为2L。
钩头楔键拆卸较方便，但注意加安全罩。
失效：相互楔紧的工作面被压溃。
所以应校核各工作面的抗挤压强度。
强度计算：()[]MPa fd b bl T p p σσ≤+=610*123§4-2 花键联接花键联接由外花键和内花键组成。
键、花键联接特点和形式
●静联接的强度条件：
强度条 p2件 T d1k30lp
b.动联接
失效形式：工作面过度磨损
●动联接的强度条件：
强度条 p2件 T130p
dkl
T 传递转矩 , N m
k 键与轮毂的接触高度 , k 0 .5 h
h 键高
b 键宽
l 键的工作长度
圆头 l L b
方头 l L
半圆头 l L b 2
两个半圆键——同一条母线上 两个楔键——900~1200布置
●计算时按1.5个键计入
§6-2 花键联接
一．类型（内外之分）. 1．矩形花键：轻系列用于静联接、轻载
中系列用于中等载荷
☆定心方式：小径定心 内、外花键均可用磨削的方法加工。
2．渐开线花键：
α=30°时齿顶高0.5m，用于较大载荷，静动皆可 α=45°时齿顶高0.4m，对轴的削弱比30°的小，用于 载荷较小直径较小的静联接、特别是薄壁零件。
3．楔键：普通楔键、钩头楔键—静联接
工作面为上下两面 ，侧面与键槽间要有间隙
☆☆能承担单向轴向力，既起周向定位作用，也起单向 轴向定位作用 。但会引起偏心和偏斜，主要用于定心 精度要求不高和低转速的场合。
1：100
工作面
方头楔键 钩头楔键 圆头楔键
4．切向键—静联接
由一对斜度为1：100的楔键组成，其工作面是由一 对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。单个时只 能传递单向转矩，传递双向转矩时必须用方向相反的 双键且夹角为120°。一般用于直径大于100cm的 轴上，如大型带轮、飞轮
不起轴向定位作用，不能承担轴向力。 (1)普通平键—静联接（轮毂在轴上不移动）
圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型)
机械设计键与花键联接
递扭矩； 轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工； 轮毂槽用拉刀或插刀加工。
工作面
工作面
(a)
(a)
(b)
普通平键： (a)ห้องสมุดไป่ตู้
(b)
圆 头 — A型（常用）(a—) 键顶上面与毂不接(b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(c轮) 毂联接
(c)
(c)
(c)
(d)
(d)
N 1000T / d 2 2000T [ ]
bl
bl
bld
2、半圆键联接强度校核
N 1000T / d 2 2000T [ ]
bl
bl
bld
强度不够时，措施：1）双键，180°布置（按1.5个键计算） 三键，120°布置
2）增大轴径d↑ 3）增长L↑，但轮毂长↑受力不利 4）改用花键
1:100
普通楔键：上、下面为工作表面，有1：100斜度（侧面有 间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦传递扭矩，并 可传递小部分单向轴向力
特 点 ：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较差， 力有偏心。不宜高速和精度要求高的联接，变载下 易松动。钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应 比键长2倍才能装入。且要罩安全罩
a) 挤压强度条件为：
P
N k l
1000T / d 2 k l
2000T kld
[ ]P
允许传递的扭矩：
T
1 2
kld[ ]P
T——扭矩（Nmm）k——工作高度 k=h/2
d——轴径（mm）
l——工作长度 A型键：l=L-b B型键：l=L C型键：l=L-b/2
L——公称长度
b）剪切强度条件
工作面
工作面
(a)
(a)
(b)
普通平键： (a)ห้องสมุดไป่ตู้
(b)
圆 头 — A型（常用）(a—) 键顶上面与毂不接(b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(c轮) 毂联接
(c)
(c)
(c)
(d)
(d)
N 1000T / d 2 2000T [ ]
bl
bl
bld
2、半圆键联接强度校核
N 1000T / d 2 2000T [ ]
bl
bl
bld
强度不够时，措施：1）双键，180°布置（按1.5个键计算） 三键，120°布置
2）增大轴径d↑ 3）增长L↑，但轮毂长↑受力不利 4）改用花键
1:100
普通楔键：上、下面为工作表面，有1：100斜度（侧面有 间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦传递扭矩，并 可传递小部分单向轴向力
特 点 ：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较差， 力有偏心。不宜高速和精度要求高的联接，变载下 易松动。钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应 比键长2倍才能装入。且要罩安全罩
a) 挤压强度条件为：
P
N k l
1000T / d 2 k l
2000T kld
[ ]P
允许传递的扭矩：
T
1 2
kld[ ]P
T——扭矩（Nmm）k——工作高度 k=h/2
d——轴径（mm）
l——工作长度 A型键：l=L-b B型键：l=L C型键：l=L-b/2
L——公称长度
b）剪切强度条件
第10章键与花键联接
2.动联接┌导向平键：滑移距离小,键固定于轴上。 └滑键：键固定于轮毂上,滑移距离大。
△失效形式
静联接: 工作面挤溃，键剪断 动联接: 工作面磨损。 △特点： 结构简单,装折方便, 对中性好,承载能力大,应用广泛。 △成对使用: 承载能力不够时 采用,按 180°布置。
二. 半圆键: p.153 △结构: 键为半圆板, 键两侧与键槽配合, 键上端面
一.键的选择 →(工作要求) 键的种类→按轴径 d选键
的b 、 h→选键长L(标准 ; 短于轮毂寛度2-3mm)
表10-9 P156
二.平键的强度校核 P.152
b
h/2
1.静联接 →压溃→挤压强度
p
l
Ft h/2
4T l hd
p
Mpa (10-27)
2.动联接
→磨损→压强
p 4T p
l hd
三. 楔键: △结构:
P.153
1.键的上下面及键槽底面有1:100 斜度
2.键侧与键槽有间隙 , 上下面楔紧
3.可实现单向轴向固定。
△工作原理: 靠上下面挤紧的摩擦力
传递转矩, 上下面为工作面
△失效形式: 工作面压溃
△构成与加工: (轴上键槽):
圆头: 立铣刀; 先置键 , 后楔入轮毂
平头、钩头楔键: 盘铣刀, 轮毂先装再楔入键。
二. 分类: 按形状
圆柱销
图10-41,a
圆锥销
图10-41,b,c,d
特殊形状销 图10-42
开尾销
槽销
按作用
圆柱销
圆锥销
圆 锥 销 圆锥销
按作用
定位销:固定零件间的相对位置 联接销:联接→传递不大的T 安全销:安全保护
第五章键与花键联接-Chinareducers
第12章轴毂联接（计划学时：2h）（一）教学要求掌握平键、花键联接设计计算方法，了解其它联接的类型与特点（二）教学的重点与难点平键、花键联接强度计算（三）教学内容§1 键联接键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上旋转零件与摆动零件，起周向固定零件的作用以传递旋转运动成扭矩。
而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。
一、键联接的类型与构造两大类型：1类：松键联接——靠侧面挤压，圆用方向剪切承载，工作前不打紧1）平键；2）半键；3）花键平键——普通平键；导键与滑键。
普通平键：A型、B型、C型2类：紧键联接1）楔键联接；2）切向键联接——工作前不打紧，靠摩擦力工作。
1、平键1）普通平键——用于静联接—即轴与轮毂间无相对轴向移动构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的剪切传递扭矩轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工轮毂槽用拉刀或插刀加工。
型式：圆头（b图）—A型（常用）—为防转、键（指端铣刀加工）与槽同形、键顶上面与毂不接触有间隙方头（c图）—B型—移用螺钉固定，轴键槽必用盘铣刀加工装配后两端未顶紧头圆头（d）—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、单圆头用于薄臂结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接3）导向平键与滑键——用于动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接导向——键不动，轮毂轴向移动动联接——键随轮毂移动，滑移距离大时采用滑键 要求：粗糙度小，光洁度高，摩擦小，否则寿命短。
当移动距离为200~300mm 用滑键特点：装拆方便，对零件对中性无影响，容易制造，作用可靠，多用于高精度联接。
但只能圆周固定，易串动（轴向），不能承受轴向力。
计算：当材料构造尺寸初定后，求得扭矩后再按要求、工作特性选好类型，然后由由（轴径）d 查手册 b （宽）×h （高）×L （长）→强度验算 （强度条件为P P ][σσ≤） 标注：键18×100 GB1096-79 （A 型键A 不标） 例： 键B18×100 GB1096-79 （B 型键） 2、半圆键——用于静联接（松联接）轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽中绕几何中心摆动，键的侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩。
第五章键花键销联接ppt课件
1〕任务面：两侧面
机械设计 第五章 键、花键、销联接 3
2〕普通平键 构造方式
圆头：指状铣刀，应力集中大 平头：盘状铣刀，应力集中小 单圆头：指状铣刀，用于轴端
b)方头
c)一端圆头一端方头
机械设计 第五章 键、花键、销联接 4
静联接，周向固定，传送转矩T；不能接受轴 向力及轴向固定。 2〕导向平键 3〕滑键 挪动间隔大时采用滑键。
第二节 花键联接
组成：内花键、外花键
一、 花键联接的特点பைடு நூலகம்
1〕齿对称布置，受载均匀； 2〕齿浅，应力集中↓； 3〕承载↑； 4〕定心好，导向性好； 5〕公用设备加工，本钱高。
二、分类 齿形
轻系列 矩形花键 中系列 渐开线花键
机械设计 第五章 键、花键、销联接 14
B毂
毂
C
D
轴
d
轴
1. 矩形花键 大径定心
三条纵向沟槽，将槽销打入销孔后，由 于资料的弹性使销挤压在销孔中，不易 松脱，因此能接受振动和变载荷。
机械设计 第五章 键、花键、销联接 16
圆柱销靠过盈配合固定在销孔中， 经多次装拆会降低定位精度和可靠性。
具有1:50的锥度，安装 方便，定位精度高。
联接时的防松效果好， 适用于有冲击、振动的 场所的联接。
机械设计 第五章 键、花键、销联接 17
用于盲孔或装配困 难的场所；
销轴用于构成铰链联接。 用开口销锁定，任务可靠， 装拆方便。
机械设计 第五章 键、花键、销联接 5
2、半圆键
特性 1〕键的摆动顺应毂键槽的斜度； 2〕侧面为任务面，传送转矩，不能传轴向力； 3〕特别适于锥形轴端； 4〕对轴减弱大，用于轻载。
机械设计 第五章 键、花键、销联接 6
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锥角一般为12.5~17°， 要求内、外环锥面配合良好。
特点：可传递较大扭矩和轴向力，无应力集中，对 中性好，但加工要求较高，应用受限制。
五、销联接 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。
圆柱销—不能多次装拆（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 许多次装拆，且便于拆卸
键联接
键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上旋转 零件与摆动零件，起周向固定零件的作用以传递 旋转运动或扭矩，而导键、滑键、花键还可用作 轴上移动的导向装置。
一、键联接的类型与构造 主要类型： 平键
半圆键
楔键
切向键
1：100
本章主要任务： 合理确定键的 类型 尺寸（宽度b×高度h ×长度 l ）
1、平键
1）普通平键 用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动 构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的
剪切传递扭矩；轴上的槽用盘铣刀或指状 铣刀加工；轮毂槽用拉刀或插刀加工。
工作面
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 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
56~220 7.5
63~250 9.0
键槽
t1 半径r
1 1.4 0.08~0.16 1.8 2.3 2.8 0.16~0.25 3.3 3.3 3.3 3.8 0.25~0.4 4.3 4.4
4.9 0.4~0.6
5.4
标记实例： 圆头普通平键(A型): 键16×100 GB/T 10096-2003 方头普通平键(B型): 键B16×100 GB/T 10096-2003
二、键联接的强度校核
工作面
失效形式：(a)
(b)
压溃（静联接—键、轴、毂中弱者）
磨损（动联接）
键的剪断（较少）
1、平键联接的强度校核
a) 挤压强度条件为：
P
N k l
T /d2 k l
2T kld
[ ]P
N———挤压力（N），T——扭矩（Nmm）
k——工作高度 k=h/2
d——轴径（mm）
2、花键类型
按齿形分：
①矩形花键
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
d
用广泛
30°
df
② 渐开线花键 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
③三角形花键——齿数较多，齿较小，对轴强度削 弱小。适于轻载、直径较小时及轴与薄 壁零件的联接，应用较少
（二）花键联接的设计计算 设计：选花键类型→按轴径定花键尺寸→验算联 接强度
失效形式： ①键齿的压溃（静联接） ②磨损（动联接） ③齿根剪断
dm
d
Ch C
设：工作载荷沿键的 工作长度l 均匀分 N
布。且各齿面上
压力的合力N作
用在平均半径dm
D
处，如图
挤压强度条件：
P
2000 T z hl dm
用于薄臂结构、空心轴等径向尺寸受限制的 联接
3）导向平键与滑键——用于动联接，即轴与轮毂 之间有相对轴向移动的联接
特点：装拆方便，对零件对中性无影响，容易制 造，作用可靠，多用于高精度联接。但只能圆 周固定，不能承受轴向力
导向键——键不动，轮毂轴向移动 ?
主要用于轴上零件轴向滑动距离不大的场合
滑键——键随轮毂移动
d
bh
自 6~8 2 2 〉8~10 3 3 〉10~12 4 4 〉12~17 5 5
〉17~22 6 6 〉22~30 8 7 〉30~38 10 8 〉38~44 12 8 〉44~50 14 9 〉50~58 16 10 〉58~65 18 11
〉65~75 20 12
〉75~85 22 14
键的尺寸
C或r
L
t
0.16~0.25 0.25~0.4 0.4~0.6 0.6~0.8
6~20 1.2 6~36 1.8 8~45 2.5 10~56 3.0
14~70 3.5 18~90 4.0 22~110 5.0 28~140 5.0 36~160 5.5 45~180 6.5 50~200 7.0
轴和毂孔有柱形和圆锥形等。 特点： 没有应力集中源，对中性好，承载能力强， 装拆方便，但加工不方便，需用专用设备， 应用较少。 另外成形面还有方形、六边形及切边圆形等，但
对中性较差。
（二）胀紧联接 如图为弹性环联接—利用锥面贴合并挤紧在轴毂
之间用摩擦力传递扭矩，有过载保护作用。
弹性环的材料为高碳钢或高碳合金钢（65， 70，55Cr2、60Cr2）并经热处理。
联接，轮圈与轮芯 的联接及滚动轴承 与轴及座孔的联接
有辅助件： 借助于扣紧板或环将重型剖分零件2、4沿接缝
面3联接成一体，现大多由螺栓代替
（二）过盈联接的工作原理与装配方法
工作原理：利用包容件与被包容件的径向变形使 配合面间产生很大压力，从而靠摩擦力来传递载荷 装配方法： 1）压入法—利用压力机将被包容件压入包容件中，
2
键的最小长度：
l 2T
kd[ ]
2、半圆键联接强度校核
N T / d 2 2T [ ]
bl bl bld
强度不够时，措施： 1）双键，180°布置（按1.5个键计算）三键120°
布置 2）增大轴径d↑ 3）增长L↑，但轮毂长↑受力不利 4）改用花键
教材108页例题
轴的直径
滑键固定在轮毂上，与轮毂在轴的键槽上滑 动，主要用于轴向滑动距离大的场合
2、半圆键
轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在 槽中绕几何中心摆动，键的侧面为工作面，工作 时靠其侧面的挤压来传递扭矩。
特点：工艺性好，装配 方便，适用于锥 形轴与轮毂的联 接
缺点：轴槽对轴的强度 削弱较大。只适 宜轻载联接。
特殊型式销—带螺纹锥销，开尾锥销，弹性销，开 口销，槽销和开口销等多种形式
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
六、过盈联接
（一）过盈联接的类型与应用
利用两个被联接件本身的过盈配合来实现，一 为包容件，另一为被包容件
无辅助件： 用于轴与轮毂
由于压入过程中表面微观不平度的峰尖被擦伤 或压平，因而降低了联接的紧固性 2）温差法——加热包容件，冷却被包容件。可避 免擦伤联接表面，联接牢固。
作业： 6-3 6-4
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
4、切向键
两个斜度为1：100的楔键联接，上、下两面为 工作面（打入）布置在圆周的切向
工作原理： 靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩，只能 传递单一方向的转矩，传递双向转矩时用两个互成 120 °~130 °的键
特点：用于载荷很大，对中要求不严格的场合。 由于对轴的削弱很大，常用于直径大于100mm的 轴。
单圆头普通平键(C型) : 键C16×100 GB/T 10096-2003
三、花键联接 花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向 均布而成 花键齿侧面为工作面类型、特点和应用
1、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）齿槽浅、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
l——工作长度
A 型键：l=L-b
B 型键：l=L
C 型键：l=L-b/2
L——公称长度
允许传递的扭矩：
T
1 2
kld[
]P
键的最小长度：
l 2T
kd[ ]P
b）剪切强度条件 N T / d 2 2T [ ] bl bl bld
允许传递的扭矩：
T 1 kld[ ]
3、楔键联接
普通楔键：上、下面为工作表面，有1：100斜 度（侧面有间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦 传递扭矩，并可传递小部分单向轴向力
特点： 适用于低速轻载； 精度要求不高； 对中性较差； 力有偏心； 低速等场合。 变载下易松动。 钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应比键
长2 倍才能装入。且要罩安全罩
[ ]P
动联接（耐磨性条件）：
P 2000 T [P]
z hl dm
T——传递扭矩（N.m） Z——花键齿数 l ——键齿工作长度（mm） dm——花键的平均直径 ψ——载荷分布不均系数 h——键齿侧面工作高度（mm）
四、无键联接 用轴与毂的联接不用键或花键时，统称无键联接 （一）型面联接
特点：可传递较大扭矩和轴向力，无应力集中，对 中性好，但加工要求较高，应用受限制。
五、销联接 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。
圆柱销—不能多次装拆（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 许多次装拆，且便于拆卸
键联接
键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上旋转 零件与摆动零件，起周向固定零件的作用以传递 旋转运动或扭矩，而导键、滑键、花键还可用作 轴上移动的导向装置。
一、键联接的类型与构造 主要类型： 平键
半圆键
楔键
切向键
1：100
本章主要任务： 合理确定键的 类型 尺寸（宽度b×高度h ×长度 l ）
1、平键
1）普通平键 用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动 构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的
剪切传递扭矩；轴上的槽用盘铣刀或指状 铣刀加工；轮毂槽用拉刀或插刀加工。
工作面
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 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
56~220 7.5
63~250 9.0
键槽
t1 半径r
1 1.4 0.08~0.16 1.8 2.3 2.8 0.16~0.25 3.3 3.3 3.3 3.8 0.25~0.4 4.3 4.4
4.9 0.4~0.6
5.4
标记实例： 圆头普通平键(A型): 键16×100 GB/T 10096-2003 方头普通平键(B型): 键B16×100 GB/T 10096-2003
二、键联接的强度校核
工作面
失效形式：(a)
(b)
压溃（静联接—键、轴、毂中弱者）
磨损（动联接）
键的剪断（较少）
1、平键联接的强度校核
a) 挤压强度条件为：
P
N k l
T /d2 k l
2T kld
[ ]P
N———挤压力（N），T——扭矩（Nmm）
k——工作高度 k=h/2
d——轴径（mm）
2、花键类型
按齿形分：
①矩形花键
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
d
用广泛
30°
df
② 渐开线花键 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
③三角形花键——齿数较多，齿较小，对轴强度削 弱小。适于轻载、直径较小时及轴与薄 壁零件的联接，应用较少
（二）花键联接的设计计算 设计：选花键类型→按轴径定花键尺寸→验算联 接强度
失效形式： ①键齿的压溃（静联接） ②磨损（动联接） ③齿根剪断
dm
d
Ch C
设：工作载荷沿键的 工作长度l 均匀分 N
布。且各齿面上
压力的合力N作
用在平均半径dm
D
处，如图
挤压强度条件：
P
2000 T z hl dm
用于薄臂结构、空心轴等径向尺寸受限制的 联接
3）导向平键与滑键——用于动联接，即轴与轮毂 之间有相对轴向移动的联接
特点：装拆方便，对零件对中性无影响，容易制 造，作用可靠，多用于高精度联接。但只能圆 周固定，不能承受轴向力
导向键——键不动，轮毂轴向移动 ?
主要用于轴上零件轴向滑动距离不大的场合
滑键——键随轮毂移动
d
bh
自 6~8 2 2 〉8~10 3 3 〉10~12 4 4 〉12~17 5 5
〉17~22 6 6 〉22~30 8 7 〉30~38 10 8 〉38~44 12 8 〉44~50 14 9 〉50~58 16 10 〉58~65 18 11
〉65~75 20 12
〉75~85 22 14
键的尺寸
C或r
L
t
0.16~0.25 0.25~0.4 0.4~0.6 0.6~0.8
6~20 1.2 6~36 1.8 8~45 2.5 10~56 3.0
14~70 3.5 18~90 4.0 22~110 5.0 28~140 5.0 36~160 5.5 45~180 6.5 50~200 7.0
轴和毂孔有柱形和圆锥形等。 特点： 没有应力集中源，对中性好，承载能力强， 装拆方便，但加工不方便，需用专用设备， 应用较少。 另外成形面还有方形、六边形及切边圆形等，但
对中性较差。
（二）胀紧联接 如图为弹性环联接—利用锥面贴合并挤紧在轴毂
之间用摩擦力传递扭矩，有过载保护作用。
弹性环的材料为高碳钢或高碳合金钢（65， 70，55Cr2、60Cr2）并经热处理。
联接，轮圈与轮芯 的联接及滚动轴承 与轴及座孔的联接
有辅助件： 借助于扣紧板或环将重型剖分零件2、4沿接缝
面3联接成一体，现大多由螺栓代替
（二）过盈联接的工作原理与装配方法
工作原理：利用包容件与被包容件的径向变形使 配合面间产生很大压力，从而靠摩擦力来传递载荷 装配方法： 1）压入法—利用压力机将被包容件压入包容件中，
2
键的最小长度：
l 2T
kd[ ]
2、半圆键联接强度校核
N T / d 2 2T [ ]
bl bl bld
强度不够时，措施： 1）双键，180°布置（按1.5个键计算）三键120°
布置 2）增大轴径d↑ 3）增长L↑，但轮毂长↑受力不利 4）改用花键
教材108页例题
轴的直径
滑键固定在轮毂上，与轮毂在轴的键槽上滑 动，主要用于轴向滑动距离大的场合
2、半圆键
轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在 槽中绕几何中心摆动，键的侧面为工作面，工作 时靠其侧面的挤压来传递扭矩。
特点：工艺性好，装配 方便，适用于锥 形轴与轮毂的联 接
缺点：轴槽对轴的强度 削弱较大。只适 宜轻载联接。
特殊型式销—带螺纹锥销，开尾锥销，弹性销，开 口销，槽销和开口销等多种形式
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
六、过盈联接
（一）过盈联接的类型与应用
利用两个被联接件本身的过盈配合来实现，一 为包容件，另一为被包容件
无辅助件： 用于轴与轮毂
由于压入过程中表面微观不平度的峰尖被擦伤 或压平，因而降低了联接的紧固性 2）温差法——加热包容件，冷却被包容件。可避 免擦伤联接表面，联接牢固。
作业： 6-3 6-4
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
4、切向键
两个斜度为1：100的楔键联接，上、下两面为 工作面（打入）布置在圆周的切向
工作原理： 靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩，只能 传递单一方向的转矩，传递双向转矩时用两个互成 120 °~130 °的键
特点：用于载荷很大，对中要求不严格的场合。 由于对轴的削弱很大，常用于直径大于100mm的 轴。
单圆头普通平键(C型) : 键C16×100 GB/T 10096-2003
三、花键联接 花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向 均布而成 花键齿侧面为工作面类型、特点和应用
1、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）齿槽浅、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
l——工作长度
A 型键：l=L-b
B 型键：l=L
C 型键：l=L-b/2
L——公称长度
允许传递的扭矩：
T
1 2
kld[
]P
键的最小长度：
l 2T
kd[ ]P
b）剪切强度条件 N T / d 2 2T [ ] bl bl bld
允许传递的扭矩：
T 1 kld[ ]
3、楔键联接
普通楔键：上、下面为工作表面，有1：100斜 度（侧面有间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦 传递扭矩，并可传递小部分单向轴向力
特点： 适用于低速轻载； 精度要求不高； 对中性较差； 力有偏心； 低速等场合。 变载下易松动。 钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应比键
长2 倍才能装入。且要罩安全罩
[ ]P
动联接（耐磨性条件）：
P 2000 T [P]
z hl dm
T——传递扭矩（N.m） Z——花键齿数 l ——键齿工作长度（mm） dm——花键的平均直径 ψ——载荷分布不均系数 h——键齿侧面工作高度（mm）
四、无键联接 用轴与毂的联接不用键或花键时，统称无键联接 （一）型面联接