文档介绍：第12章键与花键联接
§12—1 键联接
键是一种标准件,通常用于联接轴与轴上旋转零件与摆动零件,起周向固定零件的作用以传递旋转运动成扭矩,而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。
一、键联接的类型与构造
主要类型:平键、半圆键、楔键、切向键
1、平键
1)普通平键
a) 截面为矩形,用于静联接,即轴与轮毂间无相对轴向移动
b) 构造:两侧面为工作面,键的上表面与轮毂上键槽底面间有间隙,靠键与槽的挤压和键的剪切传递扭矩;
c)加工方法:轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工;
轮毂槽用拉刀或插刀加工。
平键类型有:普通平键、薄型平键、滑动平键(滑键)与导向平键(导向)
d)普通平键种类(按轴向截面形状来分)
圆头— A型(常用)—键顶上面与毂不接触有间隙
方头— B型—常用螺钉固定
半圆头—C型(端铣刀加工)—用于轴端与轮毂联接
2)薄型平键——键高约为普通平键的60%~70%:圆头、方头、单圆头
3)导向平键与滑键——
滑键——键随轮毂移动
用于移动距离较大的地方,为便于键的装配,轴上键槽至少有一端开通
导向键——键不动,轮毂轴向移动
用于移动距离较小的地方,键长应
大于轮毂长度与移动距离之和
平键特点:结构简单,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
用于薄臂结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接
用于动联接,即轴与轮毂之间
有相对轴向移动的联接
2、半圆键
轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工,键能在槽中绕几何中心摆动,键的侧面为工作面,工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩。
特点:工艺性好,装配方便,适用于锥形轴与轮毂的联接
缺点:轴槽对轴的强度削弱较大。只适宜轴端的轻载联接。
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
3、楔键联接
普通楔键和钩头楔键联接
特点:对中性较差,力有偏心。适用于低速轻载、精度要求不高。不宜高速和精度要求高的联接,变载下易松动。
普通楔键按其端部形状分为圆头和方头。
圆头和方头装配方式不一样。
钩头只用于轴端联接,在中间用键槽应比键长2倍才能装入。且要罩安全罩。
楔键联接因结构简单,轮毂的轴向固定不需要其零件,故在农业机械、建筑机械中使用较多
两个斜度为1:100的楔键联接,上、下两面为工作面(打入)布置在圆周的切向
工作原理:靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩
4、切向键
由于切向键的键槽对轴的强度削弱较大,所以常用于直径大于100mm的轴,在重型机械上应用较多
二、键联接的强度校核
失效形式:压溃(静联接——键、轴、毂中较弱者,通常为轮毂为最弱者)
磨损(动联接)
键的剪断(较少)
1、平键联接的强度校核
a) 挤压强度条件为:
允许传递的扭矩:
T——扭矩(Nmm)k——工作高度,键与轮毂槽的接触高度k=h/2
d——轴径(mm)
l——工作长度 A型键:l=L-b B型键:l=L C型键:l=L-b/2
L——公称长度
b)剪切强度条件
2、半圆键联接强度校核
强度不够时,措施:1)双键,180°布置()三键,120°布置
k——工作高度取实际键高。L取键的公称长度
2)增大轴径d↑
3)增长L↑,但轮毂长↑受力不利,通常Lmax<=(~)d
4)改用花键
c)动联接强度-磨损
§12—2 花键联接
花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成
一、特点、类型和应用
1、特点:
1)齿较多、工作面积大、承载能力较高
2)键均匀分布,各键齿受力较均匀
花键齿侧面为工作面——适用于动、静联接