键联接、花键联接和销联接
第6章 键花键销和成形联接
详细说明
机械设计－2007
3．楔键联接 楔键的上、下面为工作面，键的 上表面及轮毂键槽底面均有1:100 的 斜度。工作时，键的上下面分别与轮 毂和轴的键槽底面相互压紧。
普通楔键：
钩头楔键：
分为A、B、C 三型。
便于拆卸。
详细说明
特点：结构简单，装拆方便，能承受单向的轴向力。但对中性很差。 用于低速、轻载和对中性要求不高的场合。
动联接的耐磨性计算条件为：
p
式中：
k h / 2 ； l：为键的接触长度。
键联接6
机械设计－2007
圆头平键： 平头平键：
l L b
lL
b 2
单圆头平键： l L
[p]、[p]：为许用应力和许用压强。
（p104 见表6－2）
注：当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按180º 布置。考 虑到两个键的载荷分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。
4.普通平键的强度条件怎样（用公式表示）？若在进行普通平
键联接强度计算时，强度条件下不能满足，可采用哪些措施？
例题
机械设计－2007
3.半圆键联接强度计算
因其只用于静联接，故主要失效形式是工作面被压溃。通常按工作面 的挤压应力进行强度校核计算，注意： 1)半圆键的接触高度 k 应根据键的尺寸从标准中查取； 2)半圆键的工作长度 l 近似地取其等于键的公称长度L。
机械设计－2007
4.楔键联接简化强度计算
更多介绍
机械设计－2007 二、胀紧联接 胀紧联接是在毂孔与轴之间装入胀紧联接 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联接。 更多介绍 胀套的尺寸选择： 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： T T 传递转矩时
键、花键、销、形面联接和过盈配合
第四章键、花键、销、形面联接和过盈配合思考题及习题4-1解：查平键联接标准（GB1095-1096-79）由轴径d=100mm查得键宽b=28mm，键高h=16mm，设为A型键。
根据轮彀长度为180mm，查键的长度系列，取键长为L=160mm。
由式（4-1）得σp=2000T/dlk≤[σp]即T=[σp]dlk/2000查表4-1[σp]=100~120MPa取[σp]=100MPal=L-b=160-28=132mmk≈h/2=16/2=8mm所能传递的最大扭矩：T=100*100*132*8/2000=5280N·m4-2解：1）采用平键联接，查标准可知，A型普通平键的尺寸为10mm×8mm×70mm。
其挤压强度为：σp=2000T/dlk≤[σp]则传递的转矩为T≤[σp]dlk/2000，查表4-1[σp]=(70~80)MPa（静载荷）T≤70*38*(70-10)*8/2/2000=319.2N·m2）采用半圆键联接，查标准可知：半圆键的尺寸为：b=10mm，h=13mm，k=3.67mm，L=31.4mm挤压强度为T≤[σp]dlk/2000=70*38*31.4*3.67/2000=153.27N·m剪切强度为τ=2000T/dbl≤[τ]，T≤[τ]dbl/2000查表4-1得[τ]=120MPaT≤120*38*10*31.4/2000=715.92N·m计算结果看出主要失效形式是工作面被压溃，挤压强度确定传递的转矩为153.27N·m3）校核套筒的强度，其截面的抗扭断面模量为：W T=πD3[1-(d/D1)4]/16≈0.2D13[1-(d/D1)4]=0.2*903[1-(38/90)4]=141166.4mm3切应力：τ=T/W T=319.2*1000/141166=2.27MPa<[τ]τ=T/W T=153.27/141166=1.09MPa<[τ]4）平键和半圆键联接制造简易，装拆方便，在一般情况下，不影响被联接件的定心,因而应用相对广泛。
键花键无键联接销连接课件
圆柱销连接
总结词
圆柱销连接是一种常见的销连接方式，其结构简单、易于安装和拆卸。
详细描述
圆柱销连接通常由圆柱形的销和孔组成，通过将销插入孔中实现连接。这种连 接方式适用于轻载、低速和间歇性工作的场合，如家具连接是一种具有自锁功能的销连接方式，其结构紧凑、能承受较大的载荷 。
耐磨性
对于需要频繁使用的联接销，应选择耐磨性 较好的材料，以提高使用寿命。
耐腐蚀性
在可能接触腐蚀性介质的环境中，应选择耐 腐蚀性强的材料。
成本与可加工性
在满足性能要求的前提下，应尽量选择成本 较低且易于加工的材料。
尺寸确定
根据使用需求确定尺寸
根据具体的使用场景和需求，如传递 扭矩的大小、联接销的长度等，来确 定联接销的尺寸。
增材制造
利用增材制造技术，如3D 打印，实现复杂结构的高 精度制造，降低生产成本 。
智能材料
研究和发展智能材料，提 高产品的自适应性和耐用 性，满足更广泛的应用需 求。
应用拓展
航空航天
医疗器械
在航空航天领域，键花键无键联接销 连接技术将应用于更高级别的零部件 和结构中，提高安全性和可靠性。
在医疗器械领域，该技术将应用于人 工关节、牙科植入物等高精度医疗设 备中，提高人体适应性和使用寿命。
汽车工业
在汽车工业中，该技术将应用于发动 机、变速器和底盘等关键部件，提高 性能和降低重量。
市场前景
全球市场需求
随着工业4.0和智能制造的推进，全球市场对键花键无键联接销连 接技术的需求将持续增长。
竞争格局
市场竞争将逐渐加剧，技术领先的企业将获得更多的市场份额和利 润空间。
政策支持
政府将加大对技术创新和高端装备制造业的支持力度，推动键花键 无键联接销连接技术的快速发展和应用。
第6章 键联接解读
安全销
类
型
圆柱销
按形状分
特点： 靠过盈配合固定在销孔中，经多次拆装后，定
位精度和可靠性会降低。
§6－4 销连接
定位销
按用途分 连接销
安全销
拆装
类
方便
型
圆柱销
用于
圆锥销
盲孔
按形状分
特点：
有1:50的锥度， 可反复多次拆装。
螺母锁紧 抗冲击
§6－4 销连接
定位销
按用途分 连接销
安全销
类
型
圆柱销
按形状分
§6-1 键连接
薄型平键与普通平键的主要区别：
键的高度约为普通平键的70%~ 60%，因而传递 扭矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径 向尺寸受到限制的场合。
普通平键应用最广。
导向平键 滑键
----用于动连接 如变速箱内的滑移齿轮
固固定定螺螺钉钉
潘存云教授研制
起起键键螺螺孔孔
导向平键
特点： ● 长度较长，需用螺钉固定。 ● 可实现轴上零件的轴向移动，
30 ~ 45
钢
50
40
30
§6-1 键连接
（1） 平键连接强度计算
（2） 半圆键连接强度计算
按工作面的挤压应力进行强度校核计算
---只用于静连接，失效形式为工作面被压溃 注意：
● 接触高度 k 应根据键的尺寸从标准中查取。
● 工作长度近似地取其等于键的公称长度：l = L。
l k
b F
T
y≈d/2
F
F d
h
d
2
b h
k= 2
d
T
§6-1 键连接
普通平键连接的挤压强度条件：
键、销连接
在重型机械中常采用切向键——一对楔键组成，只能传递单 方向的转矩。传递双向转矩时，必须采用两组切向键，两键相 隔120°-135°.
d
窄面 工作面
斜度1:100
潘存云教授研制
切向键装配：
一对键分别自轮毂两边打入，使俩工作面分别与轴和 轮毂的键槽底面压紧。工作时，靠工作面的压紧作用 传递转矩。用于传递转矩大、对中性要求不高的场合，
潘存云教授研制
潘存云教授研制 潘存云教授研制
半圆键工作面是键的两侧面，有较好的对 中性。半圆键可在轴上的键槽中绕槽底圆 弧摆动，适用于锥形轴与轮毂的连接。缺 点是键槽对轴的强度削弱较大，只适用于 工作面 轻载连接。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
1、定义 由沿轴和轮毂孔周向分布 的多个键齿相互啮合而成 的连接。 2、分类 外花键、内花键
2、常用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的场合，
如带传动。
拆卸空间
潘存云教授研制
钩头楔键用于不能从一端 将楔键打出的场合，钩头供 拆卸用。装配时，将楔键打 入轴与轴上零件之间的键槽 内，使之连成为一体。
潘存云教授研制
切向键由一对具有1：100斜度的楔键沿斜面拼合而成，其 上、下俩工作面相互平行，轮和轮毂上的键槽底面没有斜 度。
观察自行车时你会发现，自行车
中轴与链轮曲柄的连接采用的是
曲柄销。在机械设备中，常见轴 上的带轮、齿轮等轴上零件能与
轴一起转动。不论采用何种连接
方式，目的只有一个，就是保证 轴与轴上零件牢固而可靠地连接
以传递运动和扭矩。
机器都是由各种零件装配而成的，零件与零件
之间存在着各种不同形式的连接。
键连接与销连接 (精品 课件 素材)
（3）滑键
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 根据轮毂长度确定，键长应比轮 毂长度短5～10 mm，并符合标 准中规定的长度系列。导向平键 的键长则按轮毂长度及轴上零件 的滑动距离而定，所选键长亦应 符合标准规定的长度系列。
键连接与销连接
江苏省连云港中等专业学校 苗苏红 吴颖
键连接与销连接
机器都是由各种零件装 配而成的，零件与零件之间 存在着各种不同形式的连接。 根据连接后是否可拆连接和 不可拆连接。在机械连接中 属于可拆连接的有键连接、 销连接和螺纹连接等。
一、键连接
键连接的功用
认识键连接
在机械设备中键连接主要用作轴上零件（如齿轮、 皮带轮等）的周向固定并传递转矩，有的兼做轴上 零件的轴向固定，还有的使零件沿轴向移动时起导 向作用。
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。
4、切向键连接
120 ~130
120 ~130 120 ~130
d d
d 斜度1： 100
5、花键连接
花键联接是由均布多个键齿的花键轴与带有相应键齿槽的轮 毂相配合而组成的可拆联接。
特点：由于键齿多，分布均匀， 所以承载能力强，对中性和导 向性好，但加工成本较高，需 要采用花键铣床加工花键轴和 拉床加工花键孔。 应用：花键用途很广，汽车 变速器，机床变速器中的滑 移齿轮与轴都选用花键连接。
第六章 键花键无键联接和销联接PPT课件
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
20
工作面
工作面：相互平行的两个窄面
工作原理：靠工作面的挤压力和轴与轮毂的摩擦力传递转矩
特点及应用：对轴的强度削弱较大。一般用于轴径大于
100mm的轴上 。
8
二、键的选择和键联接强度计算
1.类型的选择
据联接的结构、使用特性、工作条件来选择。选 择 时应考虑的因素有： 1）需传递扭矩的大小； 2）是否有相对运动； 3）滑动距离的长短； 4）联接中对心性的要求； 5）是否有轴向定位； 6）键在轴上的位置（中、端）
4.了解销联结的类型及特点。
重点和难点
键、花键的类型、尺寸选择方法及强度校核计算。1
第一节 键联接
一、键联接的功用、类型及应用
功用：1)实现轴和轴上零件之间的周向固定；
2)传递扭矩； 3)有些键还可实现轴上零件的轴向固定或移动。
键联接的类型、工作原理及特点
❖平键
❖普通平键 ❖薄型平键
实现静联接
❖导 向 键：用于轴向移动位移不大的情况 ❖滑 键： 用于轴向移动位移大的情况 实现动联接
静联接：挤压条件
k
p
F 2T103
kl kld
[p]
动联接：耐磨条件
2T103
p
[p]
N/mm 2
kHale Waihona Puke dTNm k h mm2
11
p
2T103
k ld
[p]
p 2T103 [p] kld
注意：式中 l为接触长度。
键、花键、无键联接和销联接的自学指导
键、花键的自学指导1 主要内容及学习要求主要内容为键及花键联接的类型、结构、特点和应用，失效形式和强度计算。
键、花键和销大多已标锥化，因此学习的主要要求是：(1)了解键联接的主要类型、特点和应用。
掌握键的类型及尺寸的选择方法，并能对平键联接进行强度校核计算。
(2)了解花键联接的主要类型、特点和应用。
掌握花键联接强度校核计算方法。
(3)对无键联接、销联接的主要类型、特点及应用有一定的了解。
2 重点及学习注意事项重点是键与花键的类型、尺寸选择和强度校核方法。
自学本章时应该注意；(1)进行键联接的强度校核计算时，要正确取定键的工作长度，并应按键、轴、毂三者最弱材料来选取许用应力，而键一般是用抗拉强度极限бB≥600Mpa的精拔钢制造的(2)键的侧面所受不是均布载荷,计算时是按均布考虑的;花键所受的载荷也不可能均匀地分配到各个花键齿上,故考虑一个载荷分配不均系数Ψ;每个花键齿本身工作面上的载荷也是不均匀分布的,面上不均匀分布列入许用应力考虑.(3)载荷分布不均匀现象是个普遍规律,绝对均匀的载荷分布是不存在的,因此,对以后将要学到的各个零件,都有个妥善处理载荷分布不均匀的问题,不过处理的方法可随具体情况的不同而异罢了.3 思考题(1)如何选取普通平键的尺寸b×h×L?它的公称长度L与工作长度l之间有什么关系?(2)圆头、方头及单圆头普通平键各有何优缺点?各是什么型的普通平键?分别用在什么场合?轴上的键槽是如何加工的?(3)普通平键联接有那些失效形式?主要失效形式是哪些? 如何进行强度校核?许用应力按键、轴、毂三者那一个来取?如经校核强度不足时,可采取哪些措施?(4)当用一个平键联接而强度不足时,可否在同一段轴、毂上采用两个平键联接?它们在布置上和强度计算上有何区别?(5)平键和楔键在结构和使用性能上有何区别?为何平键应用较广?(6)导向平键联接和滑键联接有何区别?各在什么场合使用?(7)花键联接和平键联接相比有哪些优缺点? 渐开线花键联接和矩形花键联接相比各有哪些优缺点?各用什么定心?(8)花键联接强度计算中为什么要引入载荷分配不均系数Ψ?它的取值范围如何?影响取值大小的主要因素是什么?如经校核判定强度不足时,可采取哪些措施?(9)平键和楔键的工作面各是那个面?。
键连接和花键连接
（4）导向性好, （5）精度高 （6）承载能力高
缺点：（1）根部应力集中大,（2）成本高
加工
{ 轴： 滚、铣
孔： 拉、插
2、应用：动连接或静连接
3、类型：矩形花键、渐开线花键
4、工作面：侧面
（1）矩形花键 容易制造，应用广泛。
（2）渐开线花键： 强度高，寿命长
（二）花键连接强度计算 1.失效形式 静联接： 被压溃
切向键连接
切向键由两个具有1∶100斜度的楔键并合而成。装 配时将两键楔紧，上下两工作面平行，工作面上的压力 沿轴 的切线方向，能传递很大扭矩，多用于对对中性要 求不高的重型机械。
当传递双向扭矩时，需使 用两个切向键并相隔1200~1300 布置。
二、平键的尺寸选择和强度校核
1、平键的尺寸选择
宽×高×长：b×h×L （1）按轴径 d 查手册确定键宽 b 和键高 h
p 4T p MPa
dhl
（10-27）
许用挤压应力 p , 见表10-10
若强度不够时，可采用两个平键，相隔 1800布置。考虑 到载荷分布的不均匀性，强度校核按1.5个键计算。
三、花键连接
由轴和轮毂孔沿周向均布的多个键齿构成的连 接称为花键连接。
（一）、类型、特点及应用 1.特点：与键连接比较 优点：（1）受力均匀 （2）对轴削弱小 （3）对中性好
3. 安全销:
二、材料 一般：35，45
键连接设计与计算分析：
图示为在直径d = 80mm 的轴端安装一钢制直齿圆柱 齿轮，轮毂长 L = 1.5d，传递 扭矩T=1000Nm, 工作时有轻 微冲击，试确定平键的连接 尺寸，并校核其强度。
1）轴头的长度应较齿轮
轮毂的长度L短2~3毫米；
机械基础课件-键连接
点击演示动画
点击演示动画
点击演示动画
键的标记；
键是标准件，在图样中应按国家标准规定作出标记。 1、普通平键的标记 普通平键分为A、B和C型，三种普通平键的标记方法类似。 键 型式 b×L GB/T1096—2003 其中：A型不标型式， b为键宽 ，L为键的长度
如图示A型普通平键：键 8×25 GB/T1096—2003
点击演示动画点击演示动画点击演示动画点击演示动画点击演示动画点击演示动画点击演示动画点击演示动画键的标记
§7-4 键联接和销联接
在机械设备中键主要用于连接轴和轴上的零件（如齿轮、 皮带轮等）以传递扭矩。也有的键具有导向的作用。
常用键有普通平键、半圆键和钩头楔键
一、常用键及其标记
普通平键：应用最为广泛 半圆键： 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。 钩头楔键：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。
钩头楔键是 靠上下表面与 轮毂键槽和轴 键槽之间的摩 擦力将二者连 接。因而装配 图中键的上下 表面没有间隙。
花键联接
由于花键传递的扭矩大且具有很好的导向性，因 而在各种机械的变速箱中被广泛应用。
除了图示的矩形花 键外，还有梯形、 三角形和渐开线等 形状。
矩形花键的标记： 键 Z — D×d×b GB/T1144-2003 Z——花键齿数；D——大径； d——小径； b——宽度。
画法：花键联接的部分按外花 键画，不重合部分则按各自的规 定画法绘制。
二、销联接
1、销的功用、种类及标记 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。