键联接和销联接设计word文档
机械设计第八版键花键无键联接销连接
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宁夏大学专用
键旳尺寸
续表6-1 键槽
C或r
L
t
t1 半径r
0.16~0.25
6~20
6~36 8~45
1.2 1 1.8 1.4 0.08~0.16
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2.5 1.8
10~56 3.0 2.3
0.25~0.4 0.4~0.6
14~70 3.5 2.8 18~90 4.0 3.3 22~110 5.0 3.3 28~140 5.0 3.3 36~160 5.5 3.8 45~180 6.5 4.3 50~200 7.0 4.4
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(3)载能力高; 因齿槽浅，齿根应力集中小 齿数多，总接触面积大
(4)轴上零件与轴旳对中性好；对高速及精密机器很主要
(5)导向性好; 对动连接很主要
(6)可用磨削措施提升加工精度 及连接质量。
缺陷：齿根仍有应力集中，需专 用设备制造，成本高。
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作者： 潘存云教授
应用：定心精度要求高、载荷大，或经常滑移旳连接。
间隙
特点：定心好、装拆以便。
一般平键 种类
导向平键
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轴
工作面
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作者： 潘存云教授
一般 圆头(A型) 用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。
平键 平头(B型) 用盘铣刀加工，轴旳应力集中小。
构造 单圆头(C型) 用于轴端
盘铣刀
A型
B型
C型
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一般平键应用最广。
作者： 潘存云教授
二、平键连接旳强度校核
机械设计课件第6章键花键无键联接销连接
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
4）滑键
双钩头滑键
结构特点：两端有钩头，键固定在轮毂上，键短，槽长。
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中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
单圆钩头滑பைடு நூலகம் 结构特点：单圆钩头，嵌入轮毂中。
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中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
表6-1 普通平键和键槽尺寸（GB1095— 79、GB1096— 79）
1)普通平键联接 用于轴毂间无轴向相对滑动的静连接。 普通 圆头(A型) 平键 平头(B型) 结构 单圆头(C型)
A型
B型
C型
普通平键应用最广。
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作者： 潘存云教授
圆头键（A型）：轴上的键槽用端铣刀铣出（右下图a），轴上 键槽端部的应力集中较大，但键的安装比较牢固。能传递较 大力；
类型：普通楔键、钩头楔键。
钩头是用来拆卸用的
拆卸空间
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在重型机械中常采用切向键——一对楔键组成。
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窄面 工作面
d 潘存云教授研制
斜度1:100
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装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生 的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩时，需要 两对切向键分布成120~130 ˚ 。
平头键（B型）：轴上的键槽用盆铣刀铣出（右下图b） ，应 力集中小，键在键槽中固定较差，常用在轴的中部或端部， 对于尺寸大的键，宜用紧定螺钉固定在轴上；
单圆头键（C型）：轴上的键槽用端铣刀铣出，常用在端部。
轮毂上的键槽一般用插刀或拉刀加工而成.
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键连接与销连接
特点：对中性好、
装拆方便、结构简单。 但它不能承受轴向力， 对轴上零件不能起到 轴向固定的作用。应 用最为广泛，用于传 动精度要求较高的场 合。
应用：
C型键用于轴端。 A、 C型键的轴上 键槽用端铣刀切制，对轴应力集中较 大。
B型键的轴上键槽用盘铣刀铣出，轴 上应力集中较小。
键的选择
根据轴的直径d从标准中选择 键的宽度b、高度h。键的长度L
键连接的特点
键连接具有结构简单、装拆方面、 工作可靠及标准化特点，故在机 械中应用极为广泛。
键连接的分类
松键连接
平键连接
键
半圆键连接
连
接
花键连接
紧键连接 锲键连接
锲向键连接
试对比a图与b图中皮带轮与轴的联接与内燃机中锥轴与 轮毂的联接，来理解键连接的概念和用途。
皮带轮与轴的平键联接
内燃机中锥轴与轮毂的半圆键联接
二、销连接
认识销连接
➢如下图所示为三种销连接的基本形式，它们分别有何用途？
销套
安全销
（a） 定位销
（b） 连接销
（c）安全销
销连接用于固
定零件的相对位 置、用于轴毂间 或其他零件间的 连接，但只能传 递不大的扭矩 ，
还可充当过载剪 断元件
销的分类（按形状分）
（a）圆柱销
（b）圆锥销
（c）开口销
半圆键常用于载荷不大 的传动轴上。由于半圆 键在槽中能绕其几何中 心摆动，以适应轴上键 槽的斜度，因而在锥形 轴上应用较多。
3、楔键连接
楔键包括普通楔键和钩头楔键两种类型
连 接 结 构
锲 键 的 受 力
锲键的上顶面有1：100 的斜度，装配时将键沿 轴向嵌入键槽内， 钩头 楔键靠上下面接触的摩 擦力将轴和轮联接。该 键连接时受斜度影响， 轴与轮毂的对中差，一 般用于传递较大的转矩。
机械基础键连接和销连接课件整理
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第二十六页，共七十页。
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
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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
°
2·
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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螺纹联接、键连接和销联接
项目9 联接
9.1 概述 9.2 螺纹联接 9.3 键联接 9.4 花键联接 9.5 销联接
图 9-1为 一 减 速 器实物图，减速器是 由很多零件用不同的 联接组装在一起来实 现其功能的。
由此可见，机 械设备的组成离不 开各种联接，本章 就是介绍一般常见 的螺纹联接、键联 接与花键联接等联 接形式。
螺栓组的布置应遵循的原则
1）螺栓组的布置应力求 对称、均匀。通常将结合面
设计成轴对称的简单几何形 状，如图9-64所示 ，以便 于加工，并应使螺栓组的对
称中心与接合面的形心重合， 以保证接合面受力比较均匀。
2）螺栓数目应取为 2、 3、4、6 等易于分度的数目， 以 便 加 工 ， 如 图 9-64 所 示 。
图9-20a所示为测力矩扳
手的示意图，图9-20b)为测
力矩扳手（俗称公斤扳手）
的 实 物 图 ， 图 9-20c ） 为 测
力矩扳手力矩刻度盘。利用
控制拧紧力矩的方法来控制
预紧力的大小。测力矩扳手
的工作原理是：扳手长柄在
拧紧时产生弹性弯曲变形，
但和扳手头部固联的指针不
发生变形，当扳手长柄弯曲
时，和长柄固联的刻度盘在
图9-23 弹簧垫圈
3.开口销与六角开槽螺母
将开口销穿入螺
栓尾部小孔和螺母槽 内，并将开口销尾部 掰开与螺母侧面贴紧， 靠开口销阻止螺栓与 螺母相对转动以防松。 该方式适用于较大冲 击、振动的高速机械 中 ， 如 图 9-24 所 示 。
点击播放 图9-24 开口销与六角开槽螺母
4.圆螺母与止动垫圈
转动套筒，调节标尺上的数值至 所需扭矩值。
a)
点击播放
b)
c)
(完整版)机械设计键、花键及销联接
第六章：键、花键和销联接主要内容键连接类型与结构平键连接的设计花键连接、销连接及型面连接的基本概念重点难点键连接的类型与结构平键连接的选用和强度校核§ 6 – 1 键联接【功能】主要用于实现轴与轴上零件之间的周向固定，并且传递转矩。
其中有些类型的键还可以实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。
【设计内容】键是标准件。
我们的任务是：选择键的类型、尺寸；键槽的公差和表面粗糙度；必要时校核键联接的强度。
一. 键联接的类型及特点1．平键联接【工作原理】键的两侧面是工作面，工作时，靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。
键的上表面与轮毂的键槽底面间则留有间隙。
优点：结构简单、装拆方便、对中性较好，在冲击、变载下不易松脱，应用广泛。
常用于精度和转速较高或承受冲击、变载的场合。
缺点：不能承受轴向力，对轴上零件不能起到轴向固定的作用。
平键分为：普通平键，薄型平键—静联接；导向平键，滑键—动联接1）普通平键A型（圆头）—指状铣刀加工键槽，轴向固定较好；键的圆头部分不能充分利用，键槽端部应力集中较大。
B型（平头）—圆盘铣刀加工键槽。
克服了上述缺点，但键在键槽中的轴向固定不好。
C型（单圆头）—用于轴端与轴上零件的联接。
2）薄型平键键较薄，厚度约为普通平键的60% 70% ，也分为圆头、平头和单圆头。
【特点】传递的转矩较小【应用】常用于薄壁结构、空心轴及径向尺寸受限制的场合。
3）导向平键导向平键较长，用螺钉固定在轴上的键槽中，轴上零件可沿导向键作轴向移动。
为了便于装拆，在键上设有起键螺纹孔。
4）滑键当所需导向键太长时，由于制造困难，宜采用滑键。
滑键固定在轮毂上，轮毂带动滑键在轴槽中移动。
2．半圆键联接【工作原理】与平键相同，同样是工作面受挤压。
【特点】键可以在键槽中摆动，以适应键槽的斜度；工艺性好，装配方便。
对轴的强度削弱较大。
【应用】适用于轻型机械；尤其是锥形轴端联接。
3．楔键联接【工作原理】键的上下面是工作面。
键和键槽均具有1：100的斜度。
键连接、销链接模块教案教学内容
键连接、销链接模块教案键连接、销连接模块教案新课导入（2’）教学过程（36’）教学过程【导入新课】导入新课：传动键导入【新课讲解】作用：实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定，并传递运动和扭矩。
一、平键连接特点靠平键的两侧面传递转矩，键的两侧面是工作面，对中性好；键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙，以便装配。
教师导入：演示教具模型，引入新课。
视频演示，启发学生理解概念。
带领学生共同讨论、总结概念。
为学生播放动画，并提出思考讨论的问题。
观看教师教具演示，积极听讲。
学生观看视频，思考问题，各小组抢答，表达自己的观点。
在教师的引导下，分析图片，与教师一起总结。
学生分组分析动画，思考讨论问题。
教学过程二、半圆键连接三、花键连接四、楔键和切向键连接听取、指正学生答案。
动画演示：为学生播放动画，并提出相应问题，引导学生抢答。
教师根据学生的回答归纳总结。
动画演示：为学生播放动画，提出相应问题，并检验学生对曲柄、摇杆的各小组抢答。
观察动画，思考提出的问题，根据上面学习的内容，解决提出的问题，归纳结论。
观察动画，各小组抢答，其他同学认真倾听并评价正确与否。
教学过程教学过程键连接的应用1.松键连接松键连接所用的键有普通平键，半圆键、导向平键及滑键等，靠键的侧面传递转矩，只对轴上零件作周向固定，不能承受轴向力，如果要轴向固定，则需要附加紧定螺钉或定位环等定位零件。
松键连接的装配要点为：1）清理键及键槽上的毛刺，保证键与键槽能精密贴合。
2）对重要的键连接，装配前要检查键的直线度和键槽对轴线的对称度及平行度等。
3）对普通平键，导向平键，用键的头部与轴槽试配，应能使键较紧地认识。
听取各小组结论，并进行点评指正。
播放动画，引导学生观察、思考问题。
展示应用实例图片。
教师根据学生回答总结运动特观看动画及图片，学生在教师的引导下配合教师完成键连接的应用实例及运动特点的总结。
教学过程教花键连接可以按集中方式分类。
其中按花键工作方式可以分为过盈连接和间隙连接两种。
机械设计第6章 键联接
（二）胀紧联接
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
1) Z1型胀套
两个胀紧套
一个胀紧套 2) Z2型胀套
Z2型胀套中，与轴或毂孔贴合的 套筒均有纵向间隙，以利于变形和 胀紧。拧紧联接螺钉，便可以将轴 和毂胀紧。
销联接
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。
按用途分 类 型
按形状分
安全销：作为安全装置中的过载剪切元件。安全销在 过载时被剪断，因此，销的直径应按剪切条件确定。 为了确保安全销被剪断而不提前发生挤压破坏，通常 可在安全销上加一个销套。
§6－4
定位销 联接销 安全销
销联接
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。
键联接
普通平键联接的挤压强度条件： σp = F 2T ≤[σp ] = dhl kl T=F d 2 F
d
----（6-1）
b h
d
F
d 2
h k= 2
T
§6-1
σp =
键联接
计算依据是磨损，应限制压强：
普通平键联接的挤压强度条件：
F kl
2T ≤[σp ] = dkl
----（6-1） A型
b l L
l
k
b F T y≈d/2
σp =
2T kl d
d
≤[σp ]
MPa
----（6-1）
§6-1
键联接
若强度不时，可采用双键联接。考虑到载荷分布的
不均匀性，校核强度时按1.5个键计算。 双键布置规则： 平键： 按180˚布置； 半圆键： 同一条母线上； 楔键： 夹角成120˚ ~ 130˚
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习题与参考答案
一、复习思考题
1 试述普通平键的类型、特点和应用。
2 平键联接有哪些失效形式？
3 试述平键联接和楔键联接的工作原理及特点。
4 试按顺序叙述设计键联接的主要步骤。
二、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）
1 为了不过于严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成。
A.在轴的同一母线上
B. 180°
C. 120°~ 130°
D. 90°
2 平键B20×80 GB/T1096—1979中，20×80是表示。
A. 键宽×轴径
B. 键高×轴径
C. 键宽×键长
D. 键宽×键高
3 能构成紧联接的两种键是。
A. 楔键和半圆键
B. 半圆键和切向键
C. 楔键和切向键
D. 平键和楔键
4 一般采用加工B型普通平键的键槽。
A. 指状铣刀
B. 盘形铣刀
C. 插刀
D. 车刀
5 设计键联接时，键的截面尺寸b×h通常根据由标准中选择。
A. 传递转矩的大小
B. 传递功率的大小
C. 轴的直径
D. 轴的长度
6 平键联接能传递的最大扭矩T，现要传递的扭矩为1.5T，则应。
A. 安装一对平键
B. 键宽b增大到1.5倍
C. 键长L增大到1.5倍
D. 键高h增大到1.5倍
7 如需在轴上安装一对半圆键，则应将它们布置在。
A. 相隔90°
B. 相隔120°位置
C.轴的同一母线上
D. 相隔180°
8 花键联接的主要缺点是。
A. 应力集中
B. 成本高
C. 对中性与导向性差
D. 对轴削弱
三、填空题
1 在平键联接中，静联接应校核强度；动联接应校核强度。
2 平键联接工作时，是靠和侧面的挤压传递转矩的。
3 花键联接的主要失效形式，对静联接是，对动联接是。
4 键联接，既可传递转矩，又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。
5 平键联接中的静联接的主要失效形式为，动联接的主要失效形式为；所以
通常只进行键联接的
强度或 计算。
6 半圆键的 为工作面，当需要用两个半圆键时，一般布置在轴的 。
四、设计题
1 一齿轮装在轴上，采用A 型普通平键联接。
齿轮、轴、键均用45钢，轴径d=80mm ，轮毂长度L=150mm ，传递传矩T=
2 000 N ·m ，工作中有轻微冲击。
试确定平键尺寸和标记，并验算联接的强度。
2 有一公称尺寸N ×d ×D ×B=8×36×40×7的45钢矩形花键，齿长L=80mm ，经调质处理HBS=235，使用条件中等，能否用来传递T=1 600 N ·m 的转矩？
3 已知图示轴的外伸长度为72 mm ，直径d=40 mm ，配合公差为H7/k6，采用A 型普通平键联接。
试确定图中各结构尺寸，尺寸公差，表面粗糙度和形位公差（一般联接）。
a)轴 b)毂孔
题3 图
习题参考答案
复习思考题答案（参考答案从略）
单项选择题
1 C
2 C
3 C
4 B
5 C
6 A
7 C
8 B
填空题
1 挤压；耐磨
2 键；键槽
3 齿面压溃；齿面磨损
4 楔键
5 较弱零件的工作面被压溃；磨损；挤压；耐磨性
6 两侧面；同一母线上
设计题
1 解答：
(1.) 确定平键尺寸
由轴径d=80mm 查得A 型平键剖面尺寸b=22mm ，h=14mm 。
参照毂长L '=150mm 及键长度系列选取键长L=140mm 。
(2.) 挤压强度校核计算
Mpa hld T p 53.6080
11814102000443
=⨯⨯⨯⨯==σ l ——键与毂接触长度 mm
b L l 11822140=-=-=
查得[]100=p σ～120pa ，故[]
p p σσ≤，安全。
2 解：
(1) . 确定有关参数
由GB1144-87，查得齿顶圆倒角尺寸mm c 3.0=。
齿面工作高度mm c d D h 4.13.022364022=⨯--=--=
平均半径4
36404+=+=d D r m =19mm ，取8.0=ψ ( 2.) 确定许用挤压应力：由静联接，齿面经过热处理，使用条件中等，查得
[]MPa 140~100=P σ，取[]P σ=120Mpa
(3.) 计算花键所能传递的转矩
[]P m hL zr T σψ='=0.8×8×19×1.4×80×120=1634304N ·mm ≈1634N ·m
T T >' ，此花键可用来传递1600N ·m 的转矩
3
题3图
解如
下：
题3图解
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
请预览后才下载，期待你的好评与关注！）。