文档介绍：§6-1键连接
(一)键连接的功能、分类、结构型式及应用
键是一种标准零件,通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩,有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动导向。键的连接按键的结构形式可分为:
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平键连接的工作原理:
平键的下半部分装在轴上的键槽中,上半部分装在轮毂的键槽中。键的顶面与轮毂之间有少量间隙,键靠侧面传递扭矩。
轮毂与轴通过圆柱表面配合实现轮毂中心与轴心的对中。
根据用途不同,平键可分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键四种。
其中:普通平键和薄型平键用于静连接,
导向平键和滑键用于动连接。
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普通平键:按构造分,有圆头(A型)、平头(B型)以及单圆头(C型)三种,其结构形式如下图所式:
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续
特点:
A型平键的键槽用端铣刀加工,键在槽中固定良好,但键槽引起的应力集中较大,其圆头部分侧面与键槽并不接触,未能充分利用;
B型平键的轴槽用盘铣刀加工,轴的应力集中较小
C型常用于轴端与毂类零件连接
薄型平键:与普通平键的主要区别是键的高度约为普通平键的60%-70%,结构型式相同,但传递转矩的能力较低。薄型平键主要用于薄壁结构、空心轴以及一些径向尺寸受限制的场合。
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导向平键:当被连接的毂类零件在工作中必须在轴上作轴向移动时,则可采用导向平键。导向平键是一种较长的平键,结构型式如下图:
特点:键用螺钉固定在轴上,键与轮毂键槽为间隙配合,轴上零件能做轴向移动。为了拆卸键的方便,设有起键螺钉孔,以便拧入螺钉使键退出键槽。
用途:用于轴上零件轴向移动量不大的场合,如变速箱中的滑移齿轮。
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滑键:当零件需滑移的距离较大时,因所需导向平键的长度过大,制造困难,故宜采用滑键。
特点:滑键固定在轮毂上,轴上零件带键在轴上的键槽(较长)中作轴向移动。
应用:用于轴上零件轴向移动量较大的场合。
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半圆键连接如右上图所示。轴上键槽用尺寸与半圆键相同的半圆键槽铣刀铣出,因而键在槽中能绕其几何中心摆动以适应轮毂中键槽的斜度。半圆键工作时,靠侧面来传递转矩。
特点:工艺性较好,装配方便;但轴上槽较深对轴的强度削弱较大。
用途:一般用于轻载静连接,适用于轴的锥形端部与轮毂的连接
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(xie)键连接
特点:键的上下两面是工作面。键的上表面和毂槽的底面各有1:100的斜度,装配时需打入,靠楔紧作用传递转矩;能轴向固定零件和传递单向的轴向力。但使轴上零件与轴的配合产生偏心与偏斜。
用途:用于精度要求不高、转速较低时传递较大的、双向的或有振动的转矩。有钩头的用于不能从另一端将键打出的场合。钩头供拆卸用,应注意加保护罩。
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特点:由两个斜度为1:100的楔键组成。其上下两面(窄面)为工作面,其中之一面在通过轴心线的平面内。工作面上的压力沿轴的切线方向作用,能传递很大的转矩。
注意:一个切向键只能传递单向的转矩;传递双向转矩时,须用互成120°~130°角的两个切向键
应用:用于载荷很大,对中要求不严的场合。由于键槽对轴削弱较大,常用于直径大于100mm的轴上。如大型带轮及飞轮,矿用大型绞车的卷筒及齿轮等与轴的连接。
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(二)键的选择和键连接强度计算
1. 键的选择
键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。类型应根据键连接的结构特点、使用要求和工作条件来选择;键的尺寸则按符合标准规格的强度要求来选定。
键的主要尺寸为其截面尺寸(键宽b×键高h)与长度L。
键的截面尺寸b×h按所在轴段直径d从标准中选定。
键的长度L一般可按轮毂的长度而定,即键长等于或略小于轮毂的长度;
而导向平键的长度则按零件所需滑动距离而定。
重要的键连接在选出键的类型和尺寸后,还应进行强度校核计算。
普通平键和普通楔键的主要尺寸见表,所选定的键长应符合标准规定的长度系列。
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