第三章 轴毂联接
§ 1 轴毂联接概述
§ 2 键联接及花键联接
第三章 轴毂联接 2机械设计
§ 1 概述
轴毂联接的种类很多，按闭合方式，可分为：
一、力闭合（过盈联接）
1、圆柱面过盈联接
承载能力取决于
零件强度
过盈量大小 δ 接合面压强 p
压入法,δ小
温差法,δ大
摩擦 力力矩
轴向固定
F
F/2
F/2
p
周向固定
T
p
第三章 轴毂联接 3机械设计
2、圆锥面过盈联接 ——轴端
螺纹联接 毂微量移动（过盈小、轻载）
力闭合特点：优 ——定心性好、结构简单、无应力集中
缺 ——装拆困难（弹性环除外）、尺寸精度高
装拆方便
液压装卸法：装、卸时注入高压油（过盈量大、重载）
3、弹性环（胀套联接）
第三章 轴毂联接 4机械设计
胀套实例
第三章 轴毂联接 5机械设计
二、形闭合
1、销联接
开尾圆锥销在联接时的防松
效果好，适用于有冲击、振动的
场合的联接。
圆柱销靠过盈配合固定在
销孔中，经多次装拆会降低定
位精度和可靠性。
圆锥销具有 1:50的锥度，
安装方便，定位精度高。
第三章 轴毂联接 6机械设计
端部带螺纹的圆锥销
可用于盲孔或拆卸困难的
场合；
槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽，将槽销
打入销孔后，由于材料的弹性使销挤压在销孔中，不
易松脱，因而能承受振动和变载荷。
销轴用于两零件的铰
接处，构成铰链联接。销
轴通常用于开口销锁定，
工作可靠，装拆方便。
第三章 轴毂联接 7机械设计
特点：无应力集中；定心好；承载能力强；加工困难。
“非圆截面轴与毂孔组合,
2、成形联接
联接销：用于联接，可传递不大的载荷
安全销：安全装置中的过载剪断元件
定位销：确定相对位置
根据用途不同可分为：
第三章 轴毂联接 8机械设计 F
t
F a
b ) 锥形的轴和毂孔
T
T
a ) 柱形的轴和毂孔
3、键与花键联接
应用最广泛，本章重点。
第三章 轴毂联接 9机械设计
1、普通平键
（ 2）承载能力：
§ 2 键联接
一、平键联接
压溃 ——主要失效形式
键剪断
（ 1）工作面,两侧面 工作时靠键与键槽侧面的 挤压 来传递扭矩
第三章 轴毂联接 10机械设计
（ 3）结构形式
圆头：指状铣刀，应力集中大
方头：盘状铣刀，应力集中小，紧定螺钉固定
一圆头一方头：指状铣刀，用于轴伸处
c ) 一端圆头一端方头
b ) 方头
第三章 轴毂联接 11机械设计
动联接，键固定在轴上，毂可沿键移动。
（ 4）特点
静联接，周向固定，传递转矩 T；不能承受轴向力及轴向固定。
移动距离大时，采用滑键。
承载能力：耐磨性。
2、导向平键
3、滑键
动联接，键固定在毂上，一起沿键槽移动。
第三章 轴毂联接 12机械设计
b ) 方 头
1:100
c ) 钩头
1:100
a ) 圆头
工作面
轴
毂
1:100
第三章 轴毂联接 13机械设计
二、平键的选择计算
1、选择
由轴径 d 从标准中选 b× h
由轮毂宽 选键长 L（系列值）
2、强度计算 工作面被压溃（通常为轮毂）（静联接）
工作面过度磨损（动联接）
键剪断（过载才发生）
主要失效形式
由结构确定，而
不是由强度确定。
校核
2
bLl ??
bLl ??
Ll?
(圆头平键 )
(方头平键 )
(单圆头平键 )
类型尺寸,（ b× h） × L
第三章 轴毂联接 14机械设计
普通平键的主要尺寸
第三章 轴毂联接 15机械设计
强度条件：
普通平键：
][/2 pp lh dT ?? ???? （压溃）
压强：
][/2 plh dTp ????
（耐磨）
3,↑ 强度的方法
若 σp>[σp]，可采用如下措施：
（ 1） ↑ 键长 L，但 Lmax=（ 1.6~1.8)d，否则承载不均。
（ 2）采用 双键,按 180° 布置，考虑 承载不均,按 1.5个计
算。但对轴削弱大。
第三章 轴毂联接 16机械设计
采用 双键 时，不能相隔 180°,应位于 轴的同一母线上 。
3、强度条件
主要失效：键剪断
为什么？
][12 ?? ??? bldT∴
2、布置
1、特性
1）键的摆动适应毂键槽的斜度；
2）侧面为 工作面,传 T，不能传轴向力；
3）特别适于 锥形轴端 ；
4）对 轴削弱大,用于轻载。
三、半圆键
第三章 轴毂联接 17机械设计
四、斜键联接
键的一个工作面为斜面：斜度 1:100
工作面,上下面,两侧面有间隙
靠摩擦和互压传载,T和单向轴向力
方便拆卸：钩头楔键
1、楔键
第三章 轴毂联接 18机械设计
工作面,上、下两面
靠 互压 传载,有一个面必须与轴线共面,双向 T需用双键 (120° )。
2、切向键：两个单面斜楔构成
工作面
毂
1:100
轴
第三章 轴毂联接 19机械设计
五、花键联接
1、组成：内花键、外花键
2、类型：
齿形
矩形花键
D
d轴
B
毂
C
渐开线花键
轴
毂
第三章 轴毂联接 20机械设计
3、定心方式,矩形 ——内径 定心； 渐开线 ——齿面 定心；
其它
定心
方式
4、特性：
（ 1）齿对称布置，受载均匀；
（ 2）齿浅，应力集中 ↓ ；
（ 3）承载 ↑ ；
（ 4）定心好；
（ 5）可用于, 动,,, 静, ；
（ 6）渐开线较矩形根部 ↑,
承载 ↑, 定心精度高，宜用于
载荷大、尺寸大场合。
§ 1 轴毂联接概述
§ 2 键联接及花键联接
第三章 轴毂联接 2机械设计
§ 1 概述
轴毂联接的种类很多，按闭合方式，可分为：
一、力闭合（过盈联接）
1、圆柱面过盈联接
承载能力取决于
零件强度
过盈量大小 δ 接合面压强 p
压入法,δ小
温差法,δ大
摩擦 力力矩
轴向固定
F
F/2
F/2
p
周向固定
T
p
第三章 轴毂联接 3机械设计
2、圆锥面过盈联接 ——轴端
螺纹联接 毂微量移动（过盈小、轻载）
力闭合特点：优 ——定心性好、结构简单、无应力集中
缺 ——装拆困难（弹性环除外）、尺寸精度高
装拆方便
液压装卸法：装、卸时注入高压油（过盈量大、重载）
3、弹性环（胀套联接）
第三章 轴毂联接 4机械设计
胀套实例
第三章 轴毂联接 5机械设计
二、形闭合
1、销联接
开尾圆锥销在联接时的防松
效果好，适用于有冲击、振动的
场合的联接。
圆柱销靠过盈配合固定在
销孔中，经多次装拆会降低定
位精度和可靠性。
圆锥销具有 1:50的锥度，
安装方便，定位精度高。
第三章 轴毂联接 6机械设计
端部带螺纹的圆锥销
可用于盲孔或拆卸困难的
场合；
槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽，将槽销
打入销孔后，由于材料的弹性使销挤压在销孔中，不
易松脱，因而能承受振动和变载荷。
销轴用于两零件的铰
接处，构成铰链联接。销
轴通常用于开口销锁定，
工作可靠，装拆方便。
第三章 轴毂联接 7机械设计
特点：无应力集中；定心好；承载能力强；加工困难。
“非圆截面轴与毂孔组合,
2、成形联接
联接销：用于联接，可传递不大的载荷
安全销：安全装置中的过载剪断元件
定位销：确定相对位置
根据用途不同可分为：
第三章 轴毂联接 8机械设计 F
t
F a
b ) 锥形的轴和毂孔
T
T
a ) 柱形的轴和毂孔
3、键与花键联接
应用最广泛，本章重点。
第三章 轴毂联接 9机械设计
1、普通平键
（ 2）承载能力：
§ 2 键联接
一、平键联接
压溃 ——主要失效形式
键剪断
（ 1）工作面,两侧面 工作时靠键与键槽侧面的 挤压 来传递扭矩
第三章 轴毂联接 10机械设计
（ 3）结构形式
圆头：指状铣刀，应力集中大
方头：盘状铣刀，应力集中小，紧定螺钉固定
一圆头一方头：指状铣刀，用于轴伸处
c ) 一端圆头一端方头
b ) 方头
第三章 轴毂联接 11机械设计
动联接，键固定在轴上，毂可沿键移动。
（ 4）特点
静联接，周向固定，传递转矩 T；不能承受轴向力及轴向固定。
移动距离大时，采用滑键。
承载能力：耐磨性。
2、导向平键
3、滑键
动联接，键固定在毂上，一起沿键槽移动。
第三章 轴毂联接 12机械设计
b ) 方 头
1:100
c ) 钩头
1:100
a ) 圆头
工作面
轴
毂
1:100
第三章 轴毂联接 13机械设计
二、平键的选择计算
1、选择
由轴径 d 从标准中选 b× h
由轮毂宽 选键长 L（系列值）
2、强度计算 工作面被压溃（通常为轮毂）（静联接）
工作面过度磨损（动联接）
键剪断（过载才发生）
主要失效形式
由结构确定，而
不是由强度确定。
校核
2
bLl ??
bLl ??
Ll?
(圆头平键 )
(方头平键 )
(单圆头平键 )
类型尺寸,（ b× h） × L
第三章 轴毂联接 14机械设计
普通平键的主要尺寸
第三章 轴毂联接 15机械设计
强度条件：
普通平键：
][/2 pp lh dT ?? ???? （压溃）
压强：
][/2 plh dTp ????
（耐磨）
3,↑ 强度的方法
若 σp>[σp]，可采用如下措施：
（ 1） ↑ 键长 L，但 Lmax=（ 1.6~1.8)d，否则承载不均。
（ 2）采用 双键,按 180° 布置，考虑 承载不均,按 1.5个计
算。但对轴削弱大。
第三章 轴毂联接 16机械设计
采用 双键 时，不能相隔 180°,应位于 轴的同一母线上 。
3、强度条件
主要失效：键剪断
为什么？
][12 ?? ??? bldT∴
2、布置
1、特性
1）键的摆动适应毂键槽的斜度；
2）侧面为 工作面,传 T，不能传轴向力；
3）特别适于 锥形轴端 ；
4）对 轴削弱大,用于轻载。
三、半圆键
第三章 轴毂联接 17机械设计
四、斜键联接
键的一个工作面为斜面：斜度 1:100
工作面,上下面,两侧面有间隙
靠摩擦和互压传载,T和单向轴向力
方便拆卸：钩头楔键
1、楔键
第三章 轴毂联接 18机械设计
工作面,上、下两面
靠 互压 传载,有一个面必须与轴线共面,双向 T需用双键 (120° )。
2、切向键：两个单面斜楔构成
工作面
毂
1:100
轴
第三章 轴毂联接 19机械设计
五、花键联接
1、组成：内花键、外花键
2、类型：
齿形
矩形花键
D
d轴
B
毂
C
渐开线花键
轴
毂
第三章 轴毂联接 20机械设计
3、定心方式,矩形 ——内径 定心； 渐开线 ——齿面 定心；
其它
定心
方式
4、特性：
（ 1）齿对称布置，受载均匀；
（ 2）齿浅，应力集中 ↓ ；
（ 3）承载 ↑ ；
（ 4）定心好；
（ 5）可用于, 动,,, 静, ；
（ 6）渐开线较矩形根部 ↑,
承载 ↑, 定心精度高，宜用于
载荷大、尺寸大场合。
