键花键无键联接销联接机械设计.pptx
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1、青岛科技大学专用 潘存云教授研制 普通平键结构单圆头(C型)圆头(A型)平头(B型)用指状铣刀加工,固定良好,轴槽应力集中大。用盘铣刀加工,轴的应力集中小。用于轴端普通平键应用最广。A型B型C型盘铣刀 薄型平键的高度为普通平键的6070%,也分圆头、平头、单圆头三种。传递扭矩能力低,常用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制的场合。第1页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 起键螺孔导向平键固定螺钉零件可以在轴上移动,构成动联接。滑移距离较大时,平键过长,制造困难,故可采用滑键。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。起键螺孔固定螺钉第2页/共32页青岛科技大学专用 潘存
2、云教授研制 双勾头滑键结构特点:两端有勾头,键固定在轮毂上,键短,槽长。第3页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 单圆勾头滑键结构特点:单圆勾头,嵌入轮毂中。第4页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 表6-1 普通平键和键槽尺寸(GB1095-79、GB1096-79)A型B型C型bhR=b/2C 45或r1LLLbhbtd-tbt1d+t1标记实例:圆头普通平键(A型):键16100 GB1096-79 方头普通平键(B型):键B16100 GB1096-79单圆头普通平键(C型):键C16100 GB1096-79d第5页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 d b
3、h C或r L t t1 半径r 续表6-1键的尺寸键 槽轴的直径自 68 2 2 620 1.2 1810 3 3 0.160.25 636 1.8 1.4 0.080.16 1012 4 4 845 2.5 1.81217 5 5 1056 3.0 2.31722 6 6 0.250.4 1470 3.5 2.8 0.160.252230 8 7 1890 4.0 3.33038 10 8 22110 5.0 3.33844 12 8 28140 5.0 3.34450 14 9 0.40.6 36160 5.5 3.8 0.250.45058 16 10 45180 6.5 4.3586
4、5 18 11 50200 7.0 4.46575 20 12 56220 7.5 4.97585 22 14 63250 9.0 5.40.60.8 0.40.6第6页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 2.半圆键联接优点:定心好,装配方便。因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。缺点:对轴的削弱较大,只适 用于轻载联接。特别适用于锥形轴端的联接。工作面第7页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 3.楔键联接和切向键联接结构特点:键的上表面有1:100的斜度,轮毂槽的底面也有1:100的斜度。缺点:定心精度不高。应用:只能应用于定心精度不高,载荷 平稳和低速的联接。安装时用力打
5、入工作面第8页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 d类型:普通楔键、钩头楔键。钩头是用来拆卸用的拆卸空间斜度1:100在重型机械中常采用切向键-一对楔键组成。装配时将两楔键楔紧,键的窄面是工作面,所产生的压力沿切向方向分布,当双向传递扭矩时,需要两对切向键分布成120130 。窄面工作面第9页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 d二、平键联接的强度校核键的材料:B 370 Mpa的碳素钢,常用45钢。键的截面尺寸b、h查表选取,长度L参照轮毂长度从标准中选取。键的主要失效形式:压溃、磨损(动联接)、剪断。Lbh/21)平键联接的强度p=SFt(d/2)(h/2)lT=p MPa
6、 MPa d h l4T=l=L-bl=L一般不会出现d挤压应力:bA型bB型l第10页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 p d h l4Tp=对于导向平键联接,计算依据是磨损,应限制压强:钢 125150 100120 6090表6-1 键联接的许用挤压应力、许用压力 许用值 轮毂材料静载荷 轻微冲击 冲 击载 荷 性 质铸铁 7080 5060 3045钢 50 40 30 p p 2)半圆键联接强度计算bdTp MPa MPa kl d 2Tp=lkNyd/2l近似为公称长度用于静联接,失效形式为表面压溃第11页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 d若强度不时,可采用双
7、键联接。考虑到载荷分布的不均匀性,校核强度时按1.5个键计算。双键布置规则:平键:按180布置;半圆键:同一条母线上;楔键:夹角成120 130 120 130 第12页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 一、花键联接的类型、特点和应用1)均匀受力;662 花键联接结构特点:沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。组成:外花键、内花键。优点:2)对轴的削弱程度小;3)载能力高;齿数多,总接触面积大4)轴上零件与轴的对中性好;对高速及精密机器很重要5)导向性好;对动联接很重要6)可用磨削方法提高加工精度及联接质量。因齿槽浅,齿根应力集中小轴和轮毂直接而均匀制出齿与槽缺点:齿根仍有应力集中、需专
8、 用设备制造,成本高。第13页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 应用:定心精度要求高、载荷大、或经常滑移的联接。类型-制造容易,应用最广。-用于高强度联接。-用于薄壁零件联接。矩形花键 键开线花键 三角形花键 1)矩形花键轻系列:轻系列的承载能力较小,多用于静联接和 轻载联接;按齿高的不同,矩形花键的齿型尺寸在标准中规定了两个系列,中系列:中系列用于中等载荷的联接。定心方式:小径定心-精度高,稳定性好。第14页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 2)渐开线花键 分为=30 ,=45 两种,对应的齿顶高分别为:与渐开线齿轮相比,花键齿短,齿根宽,不产生根切的最小齿数较少。定心方
9、式:齿形定心-具有自动定心作用,受力均匀。=45=30 h*=0.5m,h*=0.4mdfdf特点:制造工艺性好,精度高齿根强度高,易于定心。常用于传递大扭矩和大轴径的场合。=45 的花键工作面高度较小,承载能力较低,多用于载荷较轻,直径较小的静联接。特别适用于薄壁零件的联接。第15页/共32页青岛科技大学专用 潘存云教授研制 设各齿压力的合力作用在平均半径rm处,取不均匀系数=0.70.8,则花键联接所能传递的扭矩为:静联接:T=zhlrm p 动联接:T=zhl rmpp l为接触长度;h为齿面工作高度;h=(D d)/2 2Crm=(D+d)/4C为齿顶倒圆半径;D/2d/2hrmCCF
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