键连接
用于连接轴和轴上零件的产品
键连接是一种机械部件,它通过键将轴和轴上零件牢固地连接起来,以便传递运动和转矩。某些类型的键连接还能实现轴向固定和传递轴向力,甚至能够实现轴向动联接。
结构形式
键连接主要包括四种基本类型:平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。
平键连接
平键连接分为普通平键、导向平键和滑键三类。平键的两侧面作为工作面,依靠键和键槽侧面的挤压来传递转矩。平键连接的优点在于结构简单、易于安装和拆卸,以及良好的对中性,因此广泛应用。普通平键通常用于静态连接,而导向平键和滑键则用于动态连接,即轴上零件需要相对于轴产生轴向滑动的情况。
半圆键连接
半圆键连接的工作原理类似于平键连接,但因其特殊的形状,使得半圆键能够在槽中围绕其几何中心摆动,从而适应轮毂槽底面的斜度变化。这种连接方式结构简单,便于制造和安装,但因轴上键槽较深,会对轴的强度造成一定影响,所以一般适用于轻载连接,尤其适合锥形轴端与轮毂的连接。
楔键连接
楔键连接利用楔键的上下表面作为工作面,通过键、轴、毂之间的摩擦力和键受到的偏压来传递转矩,并能承受单方向的轴向载荷。
切向键连接
切向键连接由两个斜度为1:100的普通楔键组成,通过两个楔键相互楔紧在轴与轮毂的键槽内来传递转矩。切向键连接适用于轴径大于100mm、对中性要求不高且载荷较大的重型机械中。
强度计算
键连接的强度计算包括键的选择和具体连接的强度计算。键的选择要考虑多种因素,如传递转矩大小、轴上零件的轴向移动需求、对中性和键的位置等。键的截面尺寸(键宽b和键高h)根据轴的直径d从标准中选取,键的长度L可以根据轮毂的长度确定,通常取键长等于或略短于轮毂的宽度。对于导向平键或滑键连接,还需要进行耐磨性的条件性计算。
作用
键连接在机械装配中扮演着关键角色,通过键的连接,可以使轴上零件保持周向固定,从而有效地传递扭矩。键连接的种类包括较松键连接、一般键连接和较紧键连接。
装配工艺要点
键连接的装配过程中需要注意一些细节,如检查键的直线度、键槽对轴心线的对称度和平行度,确保键与键槽紧密贴合,以及控制键与轴槽的间隙等。
应用
键连接广泛应用于各种机械设备中,如齿轮、带轮、联轴器与轴的连接。常见的键连接类型包括松键连接、紧键连接和花键连接。
松键连接
松键连接常用的键包括普通平键、半圆键、导向平键及滑键等。这类连接仅提供周向固定,无法承受轴向力,需要额外的定位元件才能实现轴向固定。松键连接的装配要点包括清除键及键槽上的毛刺,检查键的直线度和键槽对轴线的对称度及平行度,以及确保键与轴槽的良好配合。
紧键连接
紧键连接主要是楔键连接,其上、下表面均为工作面,通过过盈作用传递转矩,并能传递单向的轴向力。紧键连接的装配过程需要仔细检查键与键槽的接触状态,并通过轻敲的方式将键插入键槽中。
花键连接
花键连接是一种高承载能力的连接方式,具有高定心精度和良好的导向性能,可用于静连接或动连接。花键连接已经标准化,按照齿形的不同,分为矩形花键和渐开线花键两类。
矩形花键
矩形花键分为轻系列和中系列,前者适用于轻载或静连接,后者适用于中载连接。矩形花键的定心方式为小径定心,可以通过磨削提高定心精度。
渐开线花键
渐开线花键的齿形为渐开线,压力角有30度和45度两种规格。渐开线花键可通过加工齿轮的方式来制造,具有较好的工艺性和较高的制造精度。渐开线花键的定心方式为齿形定心,能够自动定心,有助于各齿受载均匀。
参考资料
常见的连接装配.键连接.2024-11-22
目录
概述
结构形式
平键连接
半圆键连接
楔键连接
切向键连接
强度计算
作用
装配工艺要点
应用
松键连接
紧键连接
花键连接
矩形花键
渐开线花键
参考资料