键连接与销轴

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键、花键、无键连接和销连接

键、花键、无键连接和销连接
截面尺寸(一般以键宽b×键高h表示)和键长L
键的截面尺寸b×h 按轴的直径d 由标准中选定。
键的长度L一般按轮毂的长度而定,即键长等于或略短于轮毂 的长度;而导向平键则按轮毂的长度及其滑动距离而定。
一般轮毂的长度可取为L≈(1.5~2)d,这里的d 为轴的直径。
所选定的键长亦应符合标准规定的长度系列。 标记:键16x100 GB1096-2003 圆头普通平键A型,b-16,h=10,L=100
一、销按其作用可分为:
1.定位销:用来固定零件之间的相对位置,它是组合加工和装配时的重要辅助零件;
2.连接销:主要用于连接,可传递不大的载荷;
3.安全销:用作安全装置中的过载剪断元件。
二、销按其形状可分为:
1.圆柱销: 靠过盈配合固定在销孔中,经多次装拆后会降低 其定位精度和可靠性。
第六章 键、花键、无键连接和销连接
§6-1 键连接
§6-2 花键连接
§6-3 无键连接
§6-4 销连接
一、键连接的分类、结构型式及应用
§6-1 键连接
键是主要用来实现轴与轮毂之间周向固定并传递转矩的标准零件,或实现轴上零件轴向固定及轴向滑动的导向。
平键连接
半圆键连接
用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合以传递运动和转矩的可拆连接。
装拆方便,对中性好;应力集中小;加工复杂。
胀紧连接是在毂孔与轴之间装入胀紧连接套(简称胀套),在轴向力作用下,同时胀紧轴与毂而构成的一种静连接。
二、胀紧连接
各型胀套已标准化规定Z1-Z5共5种型号,选用时可根据轴、毂尺寸及传递载荷大小,从标准中选择合适的型号和尺寸。
对轴的削弱大,常用在直径大于100的轴上。

机械基础课件键、销及其连接

机械基础课件键、销及其连接
机械基础课件键、销及其 连接
在机械设计中,键和销是常见的连接元件。它们具有不同的分类和应用领域。 本课程将介绍它们的基本概念、作用、选择和计算原则,以及安装和拆卸方 法。
机械键的分类和应用
平键
最常见的键类型,用于传递转矩和轴向负载。
圆钮键
用于传递较大的轴向负载,常用于汽车传动系统。
楔键
用于传递较大的轴向负载,常用于紧固连接。
键和销的安装和拆卸方法
1
安装方法
使用适当的工具和正确的安装顺序。
2
拆卸方法
注意安全,使用专用工具,避免损坏。
3
注意事项
检查连接点的磨损,定期保养。
键和销的故障分析和预防措施
键断裂
原因可能包括过载或材料缺陷。
销松动
原因可能包括安装不当或使用寿 命到期。
连接腐蚀
原因可能包括环境腐蚀或缺乏润 滑。
机械连接中其他重要细节的介绍
轴承
支撑和减少轴向和径 向负载。
传动装置
用于传递动力和转矩。
紧固件
固定和连接各种部件。
润滑
减少摩载和防止轴向移动。
机械销的分类和应用

用于传递轴向负载,常用于连接 套管和轴。
弹性销
带有弹性的销,用于连接紧固件 和配件。
沟槽销
具有沟槽的销,用于连接需要可 调节位置的零件。
锥销
具有锥度的销,用于连接需要较 高的刚性和精确位置的零件。
键和销的材料和制造工艺
1 常用材料
包括碳素钢、不锈钢和合 金钢等。
2 制造工艺
通常包括冷镦、热处理和 表面处理等。
3 工艺选择
根据连接要求和成本效益 进行选择。
键和销的选择和计算原则

08 键、销连接解析

08 键、销连接解析

内花键 外花键
适用于定心精度要求高,载荷大或需经常滑移的连接 花键亦标准化,由国标可查得D、d、B、z。
3.常用类型有:矩形花键连接 渐开线花键连接 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,应用广泛
45 2)渐开线花键连接: 30、 ha 0.5m、 0.4m
第六章
键、花键、无键连接和销连接
一、基本概念: 支撑回转件的零件—轴; 回转零件的孔及其周边部分—轮毂; 轴与毂孔圆周方向的固定—轴毂连接。
二、轴毂连接的分类:
有中间元件(楔键,胀套) 力锁合 无中间元件(过盈配合) 形锁合
圆轴(平键,半圆键,花键,切向键,销)
异形轴(型面连接)
§6-1 键连接
d
胀套的尺寸选择:
键联接4
胀紧联接
各型胀套已标准化,选用时可根据轴、毂 尺寸及传递载荷大小,从标准中选择合适的型 号和尺寸。 选择时应满足: 传递转矩时
T T
2
传递轴向力时 Fa Fa
2T 2 F F a 传递联合作用的转矩和轴向力时 R d
Fa
当一个胀套不满足要求时,可用两个以上的胀套串联使 用,此时总的额定载荷为:
Tm mT
m为额定载荷系数。
§6-4
一、销连接的作用:
销连接
固定零件间的相对位置,并传递不大的载荷,有时也作安全装
置中的过载保护元件(安全销)。
二、销的分类:
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。

机械基础键连接和销连接课件整理

机械基础键连接和销连接课件整理
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 (lián jiē),变载下易松动。钩头只用于轴端联接(lián jiē),如在中间用键槽应比键长2倍才能装入。且 要罩安全罩
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4.切向键—静联接(lián jiē)
轴的直径
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
轴毂联接(lián jiē)的功用:
对轴上零件进行周向固定(gùdìng),并传递转矩。
轴毂联接(lián jiē)的分类:
1·键联接
°

3·销联接
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键连接
一.类型(lèixíng):(有四种)
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(xiāngfǎn)的双键且
夹角在120°--135°之间。一般用于直径大于100cm
的轴上,如大型带轮、飞轮
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键连接与销连接

键连接与销连接

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3)导向平键——用于动联接,即轴与轮毂之间有 相对轴向移动的联接
固定螺钉
潘存云教授研制
潘存云教授研制
起键螺 潘存云教授研制 孔 导向键——键不动,轮毂轴向移动
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
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圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型)
(2)薄型平键—静联接 (薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处:承载能力较低) (3)导向平键—动联接(轮毂在轴上移动)
(4)滑键—动联接
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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; (1)普通平键—静联接
潘存云教授研制
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圆锥销: 有1:50的锥 度,可反复 多次拆装。
拆装 方便 用于 盲孔
潘存云教授研制
潘存云教授研制
螺母锁紧 抗冲击
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槽销
潘存云教授研制
不易松动,能 承受振动和变 载荷,不铰孔, 可多次装拆。
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装拆
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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
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
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df
30°
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13键连接销连接(课件)《机械基础》

13键连接销连接(课件)《机械基础》


构造与加工:
成对使用: 承载能力不够时用, 沿同一母线布置



3)楔键连接
楔键联接 结构: 工作原理: 方头楔键、钩头楔键、圆头楔键
机 械 基 础
失效形式: 工作面压溃 特点: 简单, 且可实现轮毂在轴上单向轴向固定
楔紧产生偏心, 对中性差, 不适于高速及对中要求高的场合
4)切向键连接
结构:两个普通楔键配对使用 动画
工作原理:两个上下平行面(窄面)为工作面,靠工作面上的挤压力和轴与
轮毂间的摩擦力传递转矩。
机 械 基 础
4)切向键连接
特点: 可传递大转矩,常用于轴径大于100mm,对中性要求不严的重型机械
机 械 基 础
平键连接的强度校核
1)键的材料和失效形式
材料多采用碳素钢

C(单圆头)型:立铣刀加工,用于轴端



动画
动画
平键分类
(2)导向平键(动连接) 键固定于轴上, 滑移距离小
(3)滑键(动连接)
机 械
键固定于轮毂上,移动距离较大


动画
2)半圆键连接
结构:
失效形式: 键剪断, 工作面压溃
工作原理:
特点: 便于安装, 对中好, 用于锥形轴端, 但对轴削弱大
连接
键连接和销连接
键连接和销连接
一、键连接
1.键连接的类型
键是标准件
ห้องสมุดไป่ตู้
机 械
分类:


普通平键 —(静联接) 平键 导向平键 —(动联接)
松联接
滑键 —(动联接)

半圆键 —(静联接)
联 接 紧联接 —楔键—(静联接,单向轴向固定)

标准件--键销

标准件--键销
键孔径经热处理硬化后需磨削内孔,外花键轴亦需磨削加工以消除热 处理引起的变形,因此,定心精度高,稳定性好;
齿侧(齿宽B)定心:齿宽定心精度不高,但齿侧接触较好,有利
于各齿均匀承载,多用于重系列的静联接。
国家标准采用小径定心。
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(2) 渐开线花键
α=30 ˚
潘存云教授研制
df
α=45 ˚
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但随着成型工艺的发展,促进了型面联接的应用。
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四、胀紧连接
胀紧联接是在轴与毂孔之间装配一个或几个胀 紧联接套,在轴向力的作用下,同时胀紧轴与毂 产生压紧力,靠摩擦力传递转矩和轴向力的一种 静联接。
结构类型: Z1型胀套、Z2型胀套
潘存云教授研制 潘存云教授研制
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1) Z1型胀套
潘存云教授研制
df
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渐开线花键的齿廓为渐开线,分度圆压力角有α=30 ˚ , α=45 ˚两种,对应的齿顶高分别 为:
h*=0.5m, h*= 0.4m
(3)花键连接强度计算
花键联接的主要失效形 式是工作面被压溃或过 度磨损。因此,静联接 按工作面上的挤压应力 进行强度计算;动联接 按工作面上的压力进行 条件性的强度计算。
❖ 轻系列多用于轻载联接或静联接; ❖ 中系列多用于中载联接或空载下轮毂滑移的动联接;
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矩形花键的定心形式
外径(大径D)定心:适用于毂孔表面硬度不高的花键联接,内花
键孔可用拉刀加工保证大径精度,外花键轴大径可用普通外圆磨床精 确加工,成本较低;
内径(小径d)定心:适用于毂孔表面硬度较高的花键联接,内花
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(二)键的选择和键连接强度计算
1、键的选择
❖ 选则类型—根据各类键的结构特点、使用要求或工作条件 (扭矩大小、对 中性、是否轴向固定、滑移等) 选择;

机械基础键连接和销连接整理

机械基础键连接和销连接整理

0.16~0.25 0.25~0.4
0.6~0.8
56~220 7.5 4.9 63~250 9.0 5.4
0.4~0.169
13.6 轴毂联接
平键的尺寸
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2.半圆键—静联接
具有自调整性,装配工艺性好但键槽对轴的强度削 弱较大,用于轴端、轻载场合
工作面为两侧面 ,顶面与轮毂间要有间隙
工作面
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3. 楔键连接和切向键连接 结构特点:键的上表面有1:100的斜度,
轮毂槽的底面也有1:100的斜度。
缺点:定心精度不高。
应用:只能应用于定心精度不高,载荷 平稳和低速的连接。
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安装时用 力打入
工作面
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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
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3)导向平键(导向平键和滑键都用于轮毂需作轴向移动的动连接。) 结构特点:长度较长,需用螺钉固定。
为便于装拆,制有起键螺孔。
零件可以在轴上移动,构成动连接。
滑移距离较大时,平键过长,制造 困难,故可采用滑键。
固定螺钉
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起键螺孔
潘存云教授研制
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圆头(A型) 方头(B型) 单圆头(C型):用于轴端
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2、应用 用于精度要求不高, 转速较低, 承受双向或有振动的转矩
切向键连接
1、工作面 上下两表面
2、应用
用于轴颈>100mm,对中要求不高, 传扭大的低速场合
切向键连接 工作面 两侧面
dD
1、特点
优点:键齿数多,承载能力强,应力 集中小,对轴和毂的强度削弱也小; 轴上零件与轴的对中兴好,导向性好。 缺点是成本较高
键连接


皮带轮
键连接是先将键嵌入轴上的键槽内,再对
准轮毂上的键槽,把轴和键同时插入孔和槽内, 当轴转动时,通过键连接使轮与轴一起转动, 达到传递动力的目的。
一、功用: 主要用作轴上零件的周向固定并传递转矩; 有的使轴上零件沿轴向移动时起导向作用
特点: 属于可拆连接,具有结构简单、工作可靠, 装拆方便以及标准化等特点,应用广泛
2、应用 用于定心精度要求较高和载荷较大的场合
3、分类
矩形花键:
齿廓为直线,采用小径定 心
渐开线花键:
齿廓为渐开线,能自定心,常 用于传递载荷较大,轴径较大 ,大批量的场合
三、平键连接的选用:
1、平键连接采用基轴制配合
2、平键连接类型及应用范围
① 松连接: 用于导向平键 ② 正常连接:用于载荷不大的场合 ③ 紧密连接:用于载荷较大、有冲击和双向
二、类型及应用:
(一)类型
常用的键有普通平键连接、半圆键连接和楔键连
接等。
普通平键
平键连接 薄型平键
松键连接 半圆键
导向平键
(a) 平 键
花键连接 (a) 平 键
楔键连接 紧键连接
切向键连接
(b) 半 圆 键
(二)应用 平键连接 ① 工作面:两侧面
键与键槽之间的挤压力 传递转矩
② 特点:
加工容易、装拆方便、对中性良好。 用于传动精度要求较高的场合
固定螺钉
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起键螺孔
导向键:键不动,轮毂轴向移动
① 左右两个孔放螺钉 导向平键比普通平键长, 为防止键体在轴中松动, 用两个螺钉将其固定在轴 上键槽中
② 中部设有起键螺孔,以便 拆卸
半圆键连接
1、工作面 两侧面
2、应用
用于轻载或辅助性连接。 尤其是锥形端部的连接
楔键连接
1、工作面 上下两表面
适用于有冲 击的场合
适用于承受振动 和变载荷的联接
销尾可分开,能防止松脱, 多用于振动冲击场合
弹性圆柱销:用弹簧钢带卷制而成, 具有弹性,用于冲击振动场合
开口销:是一种防松零件, 用于锁紧其它紧固件。
(2)、 按照形状来分
圆柱销 圆锥销 异形销
销与孔过盈配合。主要用于定位,也用作连接销 和安全销,不宜经常装拆,销孔需铰制
具有1:50的锥度,小端为标准值,自锁性好, 主要用于定位,也用作连接销,销孔需铰制
开口销通常与槽形螺母合用,锁定螺纹连接件, 实现防松
异形销 带螺纹锥销
槽销
开尾锥销
便于装拆, 可用于盲孔
工作面受挤压而被压溃
(2)、增强键连接强度的方法
① 适当增加键和轮毂的长度 ② 轴上间隔180。布置双键
强度校核时按照1.5个键进行
(3)、强度校核 键的有效工作长度
A: l=L-b B: l=L C: l=L-b/2
销连接
1、 销的功用
销套
安全销
① 固定零件间的相对位置 ② 用于轴毂件或其他零件间的连接 ③ 充当过载剪断元件
圆柱销 (2) 销的种类 圆锥销
2、 销的类型及应用 (1)、 按照用途来分
销套 安全销
定位销 连接销 安全销
固定。受小载荷,直径按照结构确定,数目不 少于两个
连接。传递较小载荷,直径按结构和经验确定, 必要时校核其挤压和剪切强度
充当过载剪断元件。直接按销的剪切强度计算, 过载20%~30 %时即应选用
① 选(a择) 平类键型:工作要求和使(用b)特半点圆 键
(c)
② 选择b*h:依据轴径(即轴的公称直径)
③ 选择L:依据轮毂的长度L1. 静联接取L= L1-(5—10)mm.应符合标准长度系列 ④ 校核强度
⑤ 选择并标注键连接的轴毂公差
4、平键连接的强度问题
(1)、主要失效形式
(1)普通平键
1、分类(端部形状不同)
圆头平键 A 立铣刀加工键槽。定位好,应用最广。
轴的应力集中大,用于轴中间
平头平键 B 盘铣刀加工键槽,应力集中小,应用少
。但对于尺寸较大的键,用紧定螺钉压 紧,以防松动
单圆头平键 C 立铣刀加工键槽,用于轴端,结构简单
、装拆方便
2、平键是标准件 规格采用:b*h*l 标记: 国标 键 型号 b*h*l
GB/T 1096 键 A 16*10*100 B
C
GB/T 1096 键
16*10*100
GB/T 1096 键
16*100
注意: A:可以省略
h:可以省略
(2)薄型平键 用于薄壁结构和特殊场合。(b一定时,h较小) (3)导向平键 用于轴上零件轴向移动量不大的场合 移动量较大时采用滑键连接
滑键:键随轮毂移动
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