钢 [ p ] 静连接
铸铁
[p] [ ] 动连接 静连接 钢 钢
70~80
50 120
50~60
40 90
30~45
30 60
注：1．[p]、[p]应按连接中力学性能较弱的材料选取； 2．如有与键相对滑动的被连接件表面经过淬火，则动连接的许用压 强[p]可提高2~3倍。 9
5.1.3 花键连接
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静连接时： 动连接时：
2T / d 2T p p lK dlK
2T / d 2T p [ p] lK dlK
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表5–1 键连接的许用应力[p]、[]和许用压强[p] MPa 许用应力和 许用压强 连接工作 方式 连接中较弱 零件的材料
载荷性质
静载荷 120~15 0 轻微冲 击 100~120 冲击 60~90
5
在重型机械中常采用 切向键连接。切向键由一 对楔键组成装配时将两键 楔紧，键的窄面是工作面， 工作面上的压力沿轴表面 的切线方向作用，能传递 很大的转矩。
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5.1.2 平键连接的强度校核
键的横截面尺寸(键宽b×键高h)按轴的直径d从键的 标准中选取；键的长度L可参照轮毂的长度从标准长度系 列中选取，一般略短于轮毂长度。首要的键还应进行强度 校核。 普通平键主要的失效形式是工作面被压溃，严重过 载时可能还会出现键的剪断。一般情况下只需按工作面的 挤压应力进行强度校核即可。
第五章
5.1 5.1.1 键和花键连接设计 键连接
轴毂连接
1.平键连接 平键的两侧面是工作面，工作时靠键与键槽侧面的 挤压来传递转矩。 平键连接结构简单、装拆方便、对中性较好，应用 广泛。但这种键不能承受轴向力，因而对轴上零件不能 起到轴向固定的作用。
1
分类：普通平键、导向平键和滑键三种。 普通平键按端部形状可分为Байду номын сангаас头(A型)、方头(B型)和 单圆头(C型)三种，用于静连接 。
a）平键连接
b）圆头(A型)
c）方头(B型)
d）单圆头(C型)
2
导向平键和滑键用于动连接。导向平键(图a)是一种 较长的平键，用螺钉固定在轴上的键槽中，而轴上的传动 零件则可沿导键作轴向滑移。当零件滑移的距离较大时， 因所需导向平键的长度过大，制造困难，故宜采用滑键 (图b)。
a）导向平键
b）滑键
采用防松环的防松结构
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5.3 型面连接
轮毂与轴沿光滑非圆表面接触而构成的连接，称为 型面连接 。它们均能传递转矩，前者还可用作不带载荷 下移动的动连接，后者还能承受单方向的轴向力。
（a）轴和毂孔是柱形
b)轴和毂孔是锥形
型面连接
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5.4 过盈配合连接
利用零件间的过盈配合来实现的连接，称为过盈配合 连接。 优点：结构简单，定心性好，承载能力高，承受变载荷 和冲击的性能好。
MPa 齿面经热处 40~70 100~140 120~200 20~35 30~60 40~70 3~10 5~15 10~20
空载下移动的 动连接
[p]
不良 中等 良好 不良 中等 良好
在载荷作用下 移动的动连 接
注：1．使用和制造情况不良系指受变载、有双向冲击、振动频率高和振幅 大、润 滑不良（对动连接）、材料硬度不高或精度不高等； 2．同一情况下，[p]和[p]的较小值用于工作时间长和比较重要的场合。 14
a)内螺纹圆锥销
b)外螺纹圆锥销
a)开尾圆锥销
b)小端带外螺纹圆锥销
带内、外螺纹的圆锥销
开尾和小端带外螺纹圆锥销
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槽销 用弹簧钢滚压或模锻而成。槽常有三条，其形 状有：沿销全长的平行直槽；沿销全长的楔形槽；一端有 短楔槽及中部有短凹槽等。 弹性圆柱销 由弹簧钢带卷制的纵向开缝的圆管，借 助于弹性，均匀挤紧在销孔中，对销孔精度要求较低，可 多次装拆，用于有冲击、振动的场合。但刚性较差，不适 用于高精度定位。
轴和轮毂孔周向均布的多个键齿构成的连接称 为花键连接，它由外花键和内花键组成。齿的侧面 为工作面。承载能力高、对轴强度削弱小(齿浅、 应力集中小)、对中性和导向性好。
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1. 矩形花键连接 根据GB/T 1144－2001矩形花键规格，用 N×d×D×B分别表示键数、小径、大径和键齿宽。矩形 花键连接的定心方式有按小径、齿宽和大径等三种。
5.2 销连接
5.2.1 销的作用及类型
销主要用于定位、连接、传递运动和不大的载荷，还 可以作为安全装置。
定位销
连接销
安全销
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根据不同的需要，销还有许多特殊形式：为便于拆 卸带有内螺纹或外螺纹的圆锥销，可用于盲孔或拆卸困难 的场合。开尾圆锥销和小端带外螺纹圆锥销，可保证销在 冲击、振动或变载下不致松脱。
槽销
弹性圆柱销
开口销
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5.2.2 销连接的结构设计
1. 选定销类型 根据具体结构要求，结合各种类型销的特点，进行选择。 2. 确定销尺寸 用作连接零件的销，其尺寸通常按结构条件选定。 3. 销连接的防松 由于振动和冲击、温度急剧变化以及装配质量不好等原因， 圆柱销和圆锥销都可能产生松脱，为防止这种现象的发生， 必要时应采用防松结构。
T p [ p ] Zrm hL
T p [ p] Zrm hL
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表5–2 花键连接的许用挤压应力[p]和许用压强[p] 许用挤压应力 和许用压强 连接工作方式 使用和制造情 况 不良 [ p ] 静连接 中等 良好 齿面未经热处 理 35~50 60~100 80~120 15~20 20~30 25~40 –– –– ––
缺点：配合面加工精度要求高，装拆困难。
a) 装配前
b）装配后
过盈配合连接 1—包容件; 2—被包容件
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2. 渐开线花键连接 渐开线花键的齿廓为渐开线，可以利用制造齿轮的 加工方法来加工，工艺性较好。它的齿根较厚，强度高， 寿命长。但加工花键孔的拉刀制造成本较高，尺寸较小时， 受到一定限制。
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5.1.4 花键连接的强度校核
花键连接的主要失效 形式是齿面的压溃（静连 接）或磨损（动连接）， 通常只进行连接的挤压强 度或耐磨性计算。
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2.半圆键连接 半圆键也是以两侧面为工 作面。 优点：定心较好。 缺点：轴上键槽较深，对轮 的强度削弱较大，故一般 只用于轻载静连接中。 锥形轴端采用半圆键连接 在工艺上较为方便。
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3. 楔键连接和切向键连接 楔镀的上、下面为工作面， 分别与轮毂和轴上的键槽 底面贴合。键的上表面和 轮毂键槽底面各有1：100 的斜度，工作时主要靠摩 擦力传递转矩，并能承受 单方向的轴向力。