第四十三讲                                                                   下一讲

学时:2学时

课题:第十五章 联接  15.1 联接

目的任务:了解键的类型,掌握普通平键的选择及强度计算方法

重点:普通平键的选择

难点:花键

教学方法:多媒体

第十五章 联 接

    联接是将两个或两个以上的零件组合成一体的结构。

    为了便于机器的制造、安装、运输等常采用不同的联接。联接按是否可拆分为两大类:

(1)可拆联接 

允许多次装拆,不会破坏或损伤联接中的任何一个零件,如键联接、螺纹联接和销联接等。

(2)不可拆联接 

若不破坏或损伤联接中的零件就不能将联接拆开,如焊接、铆接、粘接和过盈联接等。

15.1 键联接

15.1.1 键联接的类型和应用

键联接是一种应用很广泛的可拆联接,主要用于轴与轴上零件的周向相对固定,以传递运动或转矩。

键联接的主要类型有:平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接。

平键联接和半圆键联接为松键联接,楔键联接和切向键联接为紧键联接。

(1)普通平键联接

    普通平键联接是平键中最主要的形式。普通平键可分为A型、B型和C型三种。

(2)导向平键联接

(3)滑键联接

15.1.2 平键联接的选择和强度计算 

1.键的类型选择 

选择键的类型主要应考虑以下因素:

传递转矩大小;对中性要求;

轮毂是否需要作轴向移动及滑移距离大小;

键在轴的中部或端部等。 

2.键的尺寸选择 

平键的主要尺寸为键宽b 、键高h 和键长L 。

设计时,根据轴的直径d 从表所列标准中选择平键的宽度b 和高度h ;

键的长度L 略小于轮毂的长度(一般比轮毂长度短5~10 ),并符合标准中规定的长度系列。 

3.平键的强度校核 

平键工作时的受力情况如图所示,键受到剪切和挤压作用。

实践证明,其主要失效形式是键、轴和轮毂中强度较弱的工作表面被压溃(对静联接)或磨损(对动联接)。因此,一般只需校核挤压强度(对静联接)或压强(对动联接)。

设载荷沿键长均匀分布,则静联接的挤压强度条件为

式中, T为传递的转矩(mm); d为轴的直径(mm); b为键的宽度(mm); h为键的高度(mm); l为键的有效工作长度(mm), A型键l=L-b , B型键l=L , 型键l=L-b/2 ;[sjy] 、 [p]分别为联接中最薄弱材料的许用挤压应力和许用压强(MPa )

经校核若联接强度不够,可采取以下措施: 

①适当增加轮毂和键的长度,但键长不宜大于2.5d

②用两个键相隔1800布置,考虑到载荷分布的不均匀性,只能按1.5个键作强度计算

15.2 花键联接

    如果使用一个平键,不能满足轴所传递的扭矩的要求时,可在同一轴毂联接处均匀布置两个或三个平键。而且由于载荷分布不均的影响,在同一轴毂联接处均匀布置2(3)个平键时,只相当于1.5(2)个平键所能传递的扭矩。显然,键槽愈多,对轴的削弱就愈大。如果把键和轴作成一体就可以避免上述缺点。多个键与轴作成一体就形成了花键。

15.3 销联接

销的主要用途是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。

按销的形状不同,可分为圆柱销和圆锥销

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,定位精度高,多次拆卸不会影响定位精度。