键联接
键连接
普通平键用于静连接；薄型平键 连接用于薄壁结构和特殊场合；导 向平键用于移动距离较小的动连接 （移动距离较大的动连接用滑键）。
花键连接
花键联接由具有周向均匀分布的多个键齿的花键轴和 具有同样数目键槽的轮毂组成，如图所示。
花键依靠键齿侧面的挤压传递转矩，由于是多 齿传递载荷，所以承载能力强。由于齿槽浅，故 对轴的削弱小，应力集中小，且具有定心好和导 向性能好等优点，但需要专用设备加工，生产成 本高。
按被联接件之间是否可 动联接：铰链、轴和轴承等。 以有相对运动可以分为 静联接：键联接、螺纹联接等。
键连接的类型和应用 键是标准零件，通常用来实现轴与轮毂之 间的周向固定以传递转矩，还能实现轴上 零件的轴向固定或轴向移动的导向。键联 接的主要类型有：平键联接、半圆键联接、 楔键联接。
平键连接
特点：平键联接具有结构简单、对中 性好，装拆方便等特点，因而得到广 泛应用。 但平键联接不能承受轴向力，因而对 轴上的零件不能起到轴向固定的作用。
销连接
用途：固定零件间的相互位置，并可传递不大的转矩， 也可作为安全装置中的过载剪断元件。 分类：按销的形状不同，可分为圆柱销、圆锥销和异形 销。 圆柱销利用过盈配合固定，多次拆卸会降低定位精度 和可靠性。 圆锥销常用的锥度为1:50，装配方便，定位精度接
分类：按用途不同，平键可分为普 通平键连接、薄型平键连接和导向 平键连接三种。
普通平键用于静连接；薄型平键 连接用于薄壁结构和特殊场合；导 向平键用于移动距离较小的动连接 （移动距离较大的动连接用滑键）。
普通平键连接
普通平键： 圆头：A 平头：B 单圆头：C
普通平键种类
平键连接
分类：按用途不同，平键可分为普 通平键连接、薄型平键连接和导向 平键连接三种。
键连接
根据轴径、毂宽查 标准确定键的尺寸
许用应力 取决于强度较弱的那种材料
按静或动联 接校核强度
强度不够时
▲ 增大键长
▲ 同一截面采用双键联接
不同轴段的键槽应开在同一母线上
课堂练习：在一直径d=80mm的轴端，安装一钢制直 齿圆柱齿轮，轮毂宽度L‘=1.5d，工作时有轻微冲击。 试确定平键联接的尺寸，并计算其能够传递的最大转 矩。
2）尺寸选择 键的剖面尺寸（键宽b×键高h）:按轴的直径d由标准中 选定。 普通平键的长度L：按轮毂的长度而定。
导向平键的长度L：按轮毂的长度及其滑动距离而定。
轮毂长度： L (1.5 ~ 2)d
五、普通平键的选用
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，
1634Nm
P
2T 103
zhldm
p
★其他联接形式
1、过盈配合联接
2、弹性环联接
❖ 一、过盈联接的特点及应用:
❖ 过盈联接是利用零件间的配合过盈来达到 联接目的的。这种联接也称干涉配合联接或紧 配合联接。过盈联接主要用于轴与毂的联接、 轮圈与轮芯的联接以及滚动轴承与轴或座孔的 联接等。过盈联接结构简单、对中性好、承载 能力大、承受冲击性能好、对轴削弱少，但配 合面加工精度要求高、装拆不便。
解：由图可知采用A型平键。由轴径d=80mm查表
b=22mm，h=14mm。
轮毂长度为 1.5*80=120mm
取键 的公称长度为L=90mm，
键的标记为键22X90GB1096-79.
键的工作长度为 l=L-b=90-22=68mm
键与轮毂键槽接触高度为 k=h/2=7mm
键连接
二、紧键联接
1、楔键联接 ⑴工作面：上、下表面 （上表面有1：100斜度）
1、楔键联接
⑵ 应用特点： ①安装：从一侧打入 ②可单方向承受不大的轴向力 ③分类：普通楔键和钩头楔键。钩头楔键用于不能从另一端将键打出的场合。
1、楔键联接
⑶ 应用场合： 用于承受单向轴向载荷、转速较低、不受冲击、振动和变载的场合。
1、平键联接
⑶分类
圆头平键
A型平键
平头平键
B型平键
单圆头平键
C型平键
A型平键
键槽用端铣刀加工 键在键槽中不能轴向移动 键槽两端会有较大的应力集中 应用广泛
B型平键
键槽是盘铣刀加工 键在连接中固定不可靠 应力集中较小
C型平键
多用于轴端
2、导向平键
⑴ 工作面：两侧面
2、导向平键
⑵ 应用特点 ① 相当于普通平键加长 ② 为便于拆卸，键上制有起键螺孔。 ③ 键与轴固定。零件沿键滑移。 ④ 用于动联接 ：被联接件的相对位置在工作时能够按需要变化的联接。 ⑤ 应用于滑移量不大的场合
当滑移量较大的场合 则用
滑键
键固定在轮毂上。 滑键随轮毂沿轴上的键槽轴向滑移。
3、半圆键联接
⑴ 工作面：两侧面（半圆形）
3、半圆键联接
⑵ 应用特点 ① 键为半圆形，可在轴槽中摆动，以适应毂槽上的斜度，自动适应装配。 ② 键槽深，对轴的削弱大，只能传递较小的转矩。 ③ 制造容易，装拆方便。
3、半圆键联接
键联接
作用：对轴上零件作周向固定，并传递转矩。
键联接的分类
松键联接 键在连接中未被压紧
花键联接 半圆键联接
分类 紧键联接 键在连接中被压紧
机械设计-键联接的类型
坏了轴与毂的同轴度，故多用于
安装时 用力打入
对中性要求不高和转速较低的场
合。
工作面
普通楔键
钩头楔键
键联接的类型
（2）切向键联接
由一对普通楔装键配组时成两。个键分别自轮毂两端楔打入，
装配后两个相互平行的窄面是工作面，工作时
依靠工作面的挤压产生摩擦传递转矩。
切向键
对中性差，对轴的削弱大，故多用于重型及矿山机械。 120˚ ~130˚
键随轮毂移动
键联接的类型
（4）半圆键联接
多用于锥形轴端的轴毂连接。半圆键能在轴的键槽摆 动，来适应轮毂键槽底部的斜度。 由于轴上键槽过深， 对轴的强度削弱较大。只适宜轻载连接。
键联接的类型
2、紧键联接
（1）楔键联接
工作时，靠上下面楔键的摩擦力传递转矩。
紧楔力会使轴毂产生偏心，破
拆卸空间 轮毂斜度1:100
窄面
d
d
工作面
单向扭矩
双向扭矩
斜度1：100
总结
周向固定
功用 传递转动或扭矩
键
普通平键 (静）
连
接
平键 导向平键(动）
松键
滑键(动）类型Fra bibliotek紧键总结
普通平键连接 (静）
平键 导向平键连接 (动）
键 松键
滑键连接(动）
连 接
半圆键连接
类 型
楔键连接 紧键 切向键连接
花键连接
其他键连接
销连接
谢谢观看
当被连接的轮毂类零件在工作过程中须在轴上做 较小的轴向移动时，采用导向平键。
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。 应用于变 速箱中的滑移齿轮等场合。
键联接
销的连接画法： 圆柱销利用微量过盈固定在销孔中，经过多次装拆后，连接的紧固性及 精度降低，故只宜用于不常拆卸处。 圆锥销有1︰50的锥度，装拆比圆柱销方便，多次装拆对连接的紧固性 及定位精度影响较小，因此应用较为广泛。
销的连接画法：
开口销用在带孔螺栓和带槽螺母上， 将其插入槽形螺母的槽口和带孔螺栓的
纵剖时，键 按不剖画
顶部有间隙
侧面接触
底部接触
请点击鼠标键显示后面内容
（2）、半圆键： 半圆键的工作面亦是两侧面，其画法与普通平键相似。 半圆键在轴键槽中能绕槽底圆弧摆动，能自动适应轮毂键槽底面的 倾斜，故较适用于锥形轴；但键槽较深，故只适用于对轴的强载荷
要求不大的场合。
（3）、钩头楔键：
钩头楔键的工作面为上、下底面，应各画一条线。 钩头楔键的非工作面为两侧面，应画两条线。
键联接
1、键联接的作用： 键主要用于轴和轴上的零件（如带轮、齿轮等）之间的联接，起传递 扭矩的作用。 键槽 + 键 键联接
如右图所示：将键嵌入轴上的键槽中， 再将带有键槽的齿轮装在轴上；当轴转动时， 因为键的存在，齿轮就与轴同步转动，从而 达到传递动力的目的。
基础部生化教研室
1
2、键联接的种类：
常用的键有：普通平键、半圆键和钩头楔键。 其中：普通平键最为常用。
孔，并将开口销的尾部叉开，以防止螺
母与螺栓脱落。
（3）开口销（GB/T 91)
销的标记格式和内容：
名称·GB 编号 - 年代 ·型号·公称直径 ×长度
B型圆柱销：d=8mm，L=30mm 销 GB/T 119.1-2000 B8×30 A型圆锥销：d=6mm，L=32mm 销 GB/T 119.1-2000 A8×30 开 口 销：d=4mm，L=50mm 销 GB/T 119.1-2000 8×30
键 联 接
❖细齿渐开线花键——齿较细，承载 能力低；
❖多用于： ❖载荷很轻的联接； ❖薄壁零件的联接； ❖锥形轴上的辅助联接。 ❖细齿渐开线花键齿型也可做成三角
形。Leabharlann 机械设计基础机械设计基础
键联接
键联接主要用于轴和轴上 零件之间的周向固定，藉以 传递转矩，有的键还用来实 现轴上零件的轴向固定或轴 向移动的导向作用。
§1.1键联接的类型、特点和应用
1. 键联接的类型、构造 和特点：
❖松联接： ❖平键； ❖半圆键。 • 紧联接——斜键： ❖楔键； ❖切向键。
(1) 平键联接
布； ❖ 适用——载荷较重； ❖ 不能保证精确定心。
❖渐开线花键特点(与矩形花键比) ： ❖渐开线花键齿根较厚； ❖应力集中较小； ❖承载能力大； ❖使用寿命长； ❖定心精度高； ❖适用——载荷和尺寸较大的联接。
• 渐开线花键定心——由作用于齿面上 的压力自动平衡；
• 渐开线花键的制造工艺——同齿轮； • 渐开线花键的压力角： ❖ 30°； ❖ 45°； • 渐开线花键的齿根： ❖ 平齿根； ❖ 圆齿根。
❖ 半圆键用于静联接。 ❖ 工作面——键的侧面。 ❖ 优点——工艺性较好； ❖ 缺点——轴上键槽较深。
平键和半圆键的特点：
❖制造简单； ❖装拆方便； ❖定心性好； ❖应用广泛； ❖不能轴向固定
轴上零件； ❖不能传递轴向
力。
(3) 楔键联接
❖工作面——上下两面。 ❖靠摩擦力传递转矩； ❖能传递单向的轴向力。
❖ σp = 4T /(l’×h×d ) ≤ [σp]
❖计算后如强度不够——可适当增 加键长。
❖如强度还不够：
❖可用双键，按180°布置；
❖计算时考虑到载荷分布的不均匀 性，按1.5个键计算。
机械设计键连接解析
1．键联接的类型选择
根据联接的工作和使用要求，结合各类键联接的特点选择键的 类型（传递转矩要求、对中性要求、轴上零件是否要求滑移、 轴上零件位置要求，是否要求承受轴向力），一般优先选用 普通平键的A型键，再考虑C型键 。
2．键尺寸的选择 包括截面尺寸（键的宽度b、高度h）和长度L。 根据轴的直径，从标准中选择确定b和h；根据轴上零件的
轮毂宽度B来初定键的长度，再标准化。
L B 5 ~ 10mm
但导向平键则按轮毂的长度及其移动距离确定键长。 键的标记示例：键（B或C）20×90 GB1096-79
3．平键联接的强度校核
1）受力情况
挤压力：N·d/2=T
2）失效形式及计算准则
普通平键联接（静联接）： 工作面压溃，按挤压强度 准则计算，即σP≤[σ]p；
槽及尖角，减少了应力集中，故可传递较大的转矩。
（2）弹性环联接
弹性环联接（亦称胀紧联接）是利用轴、毂孔和锥形弹性环 之间接触面上产生的摩擦力来传递转矩和轴向力的。
(3)圆锥面过盈联接——轴端 液压装卸法：装、卸时注入高压油（过盈量大、重载） 螺纹联接:毂微量移动（过盈小、轻载）
9.2 销 联 接
强度计算公式
假定：①工作面上受力均匀，且各个齿受力均匀；
②挤压力N作用在平均直径处dm。
静联接： P
2000 T
zhld m
p
动联接：p 2000 T p
zhld m
§9 其它联接
9.1 无键联接
凡是不用键或花键的轴毂联接，统称为无键联接。 （1）型面联接 型面联接装拆方便，能保证良好的对中性；联接面上没有键
其设计为选择性设计，包括类型选择和尺寸选择，然后进行强 度校核。 1．类型选择 2．尺寸选择 根据轴径D，按标准确定zxDxdxb（齿宽），同时确定定心 方式。 3．强度校核计算 受力：与平键受力相同 失效形式：压溃（静联接），磨损（动联接） 计算准则：挤压强度准则σP≤[σ]p； 耐磨性准则p≤[p] 。
键联接
2、导向平键 、
（1）特点 ） 键固定于轴上, 靠侧面工 作，对中性好，结构简单。 轴上零件可沿轴向移动，滑 移距离小 （2）分类 ） 导键按结构分为圆头的和 方头的。 （3）应用 ） 用于轴上零件轴向移动距离不大的场合如变速 箱中的滑移齿轮。
3、半圆键联接 、
（1）特点 ）
键为半圆板, 键两侧与 键槽配合, 键上端面与轮 毂键槽底面有间隙, 键在 轴上键槽中能绕其圆心转 键 动。的侧面是工作面。半圆键联接的优点是工艺性较好，
二、花键联接
（1）概述 ） 1） 轴和轮毂孔周向均布多 个凸齿和凹槽所构成的连接称 为花键连接。 2）齿的侧面是工作面。 （2）与平键联接比较，花键联接有以下优点 ）与平键联接比较， 1)齿对称布置，使轴毂受力匀称； 2)齿轴一体而且齿槽较浅，齿根的应力集中较小， 被联接件的强度削弱较少； 3)齿数多，总接触面积大，压力分布较均匀。 这些都使连接具有较高的承载能力。
圆头) Ａ型(圆头 ：端铣刀，键定位好，轴应力集中大。 圆头 平头) Ｂ型(平头 ：盘铣刀，轴向键无定位，应力集中小。 平头 单圆头) Ｃ型(单圆头 ：端铣刀加工，用于轴端 单圆头
（3）平键的应用 ） 适用于高精度、高速或承受变载、冲击的场合。 适用于高精度、高速或承受变载、冲击的场合。
（4）平键的标记 ） 普通平键的规格采用bXL标记
缺点是轴上键槽较深。 （2）应用 ） 主要用于载荷较轻的连接；也常用作锥形轴联接的 辅助装置。
4、楔键 、
（1）特点 ） 1）键的上表面及键槽底面有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。 摩擦力传递转矩 4） 可实现轮毂在轴上单向轴向固定; 但楔紧产生偏 心, 对中性差, 不适于高速及对中要求高的场合。
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键联接与销连接练习题
一、填空题
1、平键联接中应用最广泛的是平键。
2、某平键标记为“键18×70 GB1096－79”，则该键的有效工作长度为______mm。
3、键联接中能承受一定单向轴向力的是联接。
4、花键联接具有较好的性和性，故对轴的较小，因而常用于齿轮与轴的连接。
5、平键联接根据键与键槽的配合公差不同，又分为键联接，键联接和联接。
6、键的长度一般按长度来确定。
7、平键的选用主要是根据由标准中选定。
8、由于平键联接的对中性和装拆。
它适用于、高和变载有的传动场合。
9、普通平键有、、三种。
10、键的长度一般可按轮毂的长度而定，即键长要略轮毂的长度，所选定的键长还要符合。
11、花键的定心方式有、、。
12、圆头平键b×h×l=22×12×56的标记为。
13、平头平键b×h×l=22×14×70的标记为。
14、键联接的功用（1）（2）。
15、紧键联接的工作面是，松键联接的工作面是。
16、销主要有、和三种。
17、平键联接采用制。
18、楔键具有的单面斜度，它是以为工作面的。
19、销按用途分主要有、和三种。
20、销按形状分主要有、和三种。
二、选择题
1、紧键联接存在（）缺点。
A、键的斜面难以加工B、键装在键槽后，在轮廓中产生一定的初应力
C、轴与轴上零件产生偏心
D、键在安装时容易损害
2、某滑动齿轮与轴连接，要求轴向移动量不大时，宜采用（）连接。
A、普通平键
B、花键
C、切向键
D、导向平键
3、下列联接中，定心精度最高的是（），定心精度最低的是（）承载能力最高的是（），承载能力最低是（）。
A、平键联接
B、楔键联接
C、半圆键联接
D、花键联接
4、被定位件之一较厚时，采用（）定位。
A、圆柱销
B、圆锥销
C、内螺纹圆锥销
5、平键标记“键12×36 GB1096－79”中，12×36表示（）。
A、键高×键长
B、键宽×轴径
C、键宽×键长
D、键宽×键高
6、当轴单向回转时，平键的工作面在（）；半圆键的工作面在（）；花键的工作面在（）；楔键的工作面在（）；切向键的工作面在（）。
A、上表面或下表面
B、上下表面
C、两侧面
D、一侧面
7、在轴的中部安装并作周向固定轴上零件时，常用的是（）。
A、Ａ型
B、Ｂ型
C、Ｃ型
D、薄形平键
8、平键的截面尺寸b×h的确定方法是（）
A、只按轴的直径，由标准中选定
B、按传动转矩计算而定
C、按轴的直径选定后，再经校核确定
D、任意定
9、键的长度尺寸确定方法是（）
A、按轮毂长度确定
B、按轮毂长度和标准系列确定
C、经强度校核后再按标准系列确定
D、任意定
三、判断题：
1、导向平键和轮毂的联接属于移动联接。
（）
2、紧键联接由于联接紧，联接强度高，能适用于高速传动。
（）
3、平键联接属于松键联接，采用基轴制。
（）
4、键是标准件。
（）
5、Ａ型、Ｂ型、和Ｃ型三种形式的区别，主要是平键头部形状不同。
（）
6、平键联接的较紧键联接和一般键联接都属于固定联接，既都是紧键联接。
（）
7、花键联接和平键联接相比，制造成本低适合单件生产不是其优点。
（）
8、渐开线花键齿形和标准直齿轮的齿形完全相同，都可以用齿轮加工的方法加工。
（）
9、一般键联接和较紧键联接，轮毂槽与键之间没有相对运动，属于固定联接。
（）
10、由于联接时的装配形式决定紧键是不可拆的。
（）
11、在键联接中，键与键槽配合紧密的面，就是工作面。
（）
12、Ｃ型单圆头平键只能用于轴的端部。
（）
13、对中性差的紧键联接，只适用于低速传动。
（）
14、普通平键联接能够做轴上零件的周向零件和轴向固定。
（）
15、较紧键联接和紧键联接是同一类键的联接，只是在配合的紧密程度上有点差别。
（）
四、简答题。
1、根据图回答下列问题
（1）（A）图采用（）键联接，此键只有（）（）（）等型号，其中（）型应用最广。
（2）两图中键的工作面为（），因而（）精度高，传递转速可（）。
（3）若将（A）图中的键加长，可用作（），此时联接形式为（）。
（4）（B）图是（）键联接，此键联接只有（）性能，可很好地适应轮毂的装配，因而特别适用于（）轴与轮毂的联接，但由于键槽（），只有传递载荷（）。
图2、分析下图，回答下列问题。
（1）（Ａ）图采用（）键联接，键的上表面具有（）的斜度轴槽底面的斜度为（）。
（2）（Ｂ）图采用（）联接，此键布置在轴的（）方向上，只有传递（）个方向的转矩。
（3）（Ａ）、（Ｂ）两图中键的工作面均为（），而键的两侧面（），所以联接的（）性差，只有用于速度（）的场合。
（4）两种键比较，（）图联接能承受不大的简单轴向力（）较联接能承受较大转矩。
（5）Ａ、Ｂ两种联接在安装时的共性是需（）。
（6）两种联接都属于键联接中（）性质的联接。
（7）Ａ、Ｂ联接（）用于冲击，变载场合，因其工作中产生（）现象，使联接失效。
B
A B
A
五、问答题：
1、平键联接的特点是什么？分几种类型？
2、普通平键、导向平键、半圆键、花键联接都属于松键联接，试从应用方面说明它们的共同特性和不同特性？
答：共同特性：松键联接都是以两侧面为工作面，联接的轴与轴上的零件的对中性好，安装时，不需打紧，但它不能承受轴向力，多用于高速精密传动。
不同特性：（分别说明四种松键的应用，自己写上）。