第 7章 联 接 概 述
在机器的设计和制造中，为了减少制造、安
装、维修和运输费用，以及尽可能减轻机器重量、
节约贵重金属、降低生产成本和提高劳动生产率，
在一部机器中我们经常可以看到使用了不同的材
料来制造不同的零件，然后通过一定的方式和联
接手段把这些零件联接成一个整体，来实现预期
的性能要求。因此，作为一个工程技术人员，无
论从事那一个行业的工作，都必须了解机械中常
用的各种联接方法、特点和应用情况，掌握一定
的常用联接的设计准则和方法，熟悉各种常用联
接零件的类型、结构与使用条件。
第 7章 联 接
按是否可拆分为
联接, 将两个或两个以上的零件组合成一体的结构。
按被联接件之间是否可
以有相对运动可以分为
可拆联接,
不可拆联接,
过盈配合联接,
动联接,
静联接,
本章主要研究普通平键联接和螺纹联接。
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。
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 等。
界于可拆和不可拆联
接之间的一种联接。
铰链、轴和轴承等。
键联接、螺纹联接等 。
除以上的联接方式外，常用的还有过盈配合
联接、型联接等。
机械动联接, 被联接的各个零部件之间可以有相
对位置变化，例如我们前面介绍的各类运动副；
机械静联接,被联接起来的各个零部件之间的位
置固定，不允许产生相对运动的联接。
机械静联接是我们本章介绍的主要内容，而
螺纹联接是机械中应用最为广泛的静联接方式之
一，它具有结构简单、工作可靠、装拆方便、形
式多样、能满足各种要求等优点。所以，我们本
章主要介绍螺纹联接，同时对常用的键联接和不
可拆卸联接进行适当的介绍。
顾名思义，螺纹联接是采用螺纹和
螺纹联接件来实现的联接。这类联接有结
构简单、拆装方便、工作可靠等特点，在
各个行业及日常生活中得到了广泛使用。
同时，螺纹和螺纹紧固件绝大多数
已经标准化了。这种联接的设计，其主要
任务就是正确的选用。在重要的场合进行
强度计算。当然在工程上，为了满足一些
特殊的工程要求，有时也需要自制一些特
殊的螺纹紧固件。为了全面了解和研究螺
纹联接，我们首先需要了解螺纹。
7.1 螺纹联接
螺纹联接是利用螺纹联接件构成的可拆联接，其结构
简单，装拆方便，广泛应用于各种机械设备中。
1.螺纹的类型
按螺旋线的旋向，可分为 左旋螺纹 和 右旋螺纹 。按
螺旋线的数目，可分为 单线螺纹, 双线螺纹 和 多线螺纹,
联接一般多用单线螺纹。按牙型螺纹可分为 三角形螺纹,
矩形螺纹, 梯形螺纹 和 锯齿形螺纹,联接一般用三角形
螺纹。按螺纹是在外表面或内表面，可分为 外螺纹 和 内
螺纹,内、外螺纹组成螺旋副。
§ 7.1,1螺纹的参数和分类
一．螺纹的主要几何尺寸
在机械制图中，我们已经接触过螺纹和螺纹联接件。
现在我们就以图 7-1来说明螺纹的主要几何参数，该
图是 GB192-81标准化的螺纹牙型图。
图 7－ 1
（ 1）大径 d（ D）：
螺纹的最大直径，在
标准中也作公称直径。
（ 2）中径 （ ）
通过螺纹轴向剖面内
牙型上的沟槽和凸起
宽度相等处的假想圆
柱面的直径，近似等
于螺纹的平均直径，
是确定螺纹几何参数
的直径。
2d 2
D
（ 3）小径 （ ）：即
螺纹的最小直径,在强度
计算中常作为危险剖面的
计算直径 。
1d 1D
（ 4）螺距,螺纹
相邻两牙在中径上对
应两点的轴向距离。
（ 5）线数 n：螺纹
的螺旋线数量，也称
螺纹头数。
（ 6）导程 s：同一
螺旋线上的相邻两牙
在中径线上对应两点
间的轴向距离。对于
单线螺纹 s=p；对于
多线螺纹 s=np。
p
（ 7）升角,中径 圆
柱上，螺旋线的切线与垂
直于螺纹轴线的平面的夹
角。
? 2d
对于这些几何参数值的规定，国际上
和国内都已经标准化。规定的值不同，就
会形成不同的螺纹，需要时可以查阅相关
的手册和国家标准。
(8)牙型角,螺
纹牙型两侧边的夹
角。
(9)螺纹的工作高度
h：表示内外螺纹
沿径向的接触高度。
?
二．螺纹分类
螺纹主要尺寸的不同，其性能、用途也不
同。常用的螺纹牙型有普通螺纹、管螺纹、矩形
螺 纹、梯形螺纹和矩形螺纹（其中除矩形螺纹外
?
?
?
?
?
?
?
?
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?
?
锯齿型螺纹：单向；；梯形螺纹：双向传动传动螺纹：有矩形螺纹
与圆锥管螺纹相似）圆锥螺纹：管路联接（
高压管路。
性。高温、圆锥管螺纹：具有自封
圆柱管螺纹：管路联接
管螺纹
自锁性好。
构。细牙：小载荷、调整机
粗牙：普通联接使用
普通螺纹
联接螺纹
螺纹
都已经标
准化）。
详细
的分类、
性能可以
参见教材
1）三角形螺纹（普
通螺纹）
牙型角为 60o,可
以分为粗牙和细牙，
粗牙用于一般联接；
与粗牙螺纹相比，细
牙由于在相同公称直
径时，螺距小，螺纹
深度浅，导程和升角
也小，自锁性能好，
宜用于薄壁零件和微
调装置。
2）管螺纹 多用
于有紧密性要求
的管件联接，牙
型角为 55o，公称
直径近似于管子
内径，属于细牙
三角螺纹。
3）梯形螺纹 牙型角为 30o，是应用最为广泛的
传动螺纹。
4）锯齿型螺纹 两侧牙型角分别为 3o和 30o,3o
的一侧用来承受载荷,可得到较高效率； 30o一侧
用来增加牙根强度,适用于单向受载的传动螺纹。
5）矩形螺纹 牙型角为 0o，适于作传动螺纹。
以上 5种常见螺纹牙型如图 7-2所示。
图 7－ 2
另外，螺纹可
以根据需要制成左
旋或右旋（通常螺
纹为右旋）。
沿螺纹轴线方向
看，螺旋线自下而
上向右倾斜为右旋
（如图 a），向左
倾斜为左旋（如图
b）。左旋螺纹的
标准紧固件通常制
有左旋标记。 图 7－ 3
按制订的螺纹标准不同，现在常见的有米制
和英制两大类。我国除管螺纹外，一般采用米制。
要注意,在实际工作中，特别是从事维修行
业时要注意一些进口机器中螺纹的单位制。
凡是牙型、大径和螺距符合国家标准的螺纹
都称为 标准螺纹 。除机械制造中常用的标准螺纹
外，还有适用于某些特殊行业的专用螺纹标准，
在需要的时候可以查阅有关的设计手册。
虽说螺纹并不陌生，但为了从理论的高度来
理解和研究螺纹联接，接下来我们就需要对螺纹
联接的基本类型和螺纹常用紧固件进行了解。
§ 7.1.2螺纹联接的基本类型和螺纹紧固件
一, 螺纹紧固件
如图 7-8所示为典型的螺纹联接方式之一 。
从图中可以看出, 联接必须存在至少两个被联接件 。
同时具有螺栓, 垫片, 螺母等零件组成了联接 。
那么，螺纹紧固件的种类到底有那些呢？
联接实际上是和人类的发展紧密相连的 。
随着工业化进程的发展, 随着专业化分工的出
现, 为了提高零件的互换性, 标准化势在必行 。
作为各个行业都不可或缺的重要部分：联接,
特别是螺纹联接, 螺纹紧固件的类型, 规格标
准化显得更具重要性 。
就目前来讲, 螺纹紧固件的品种很多, 但
是从结构等方面来说, 常用的有以下几种 。
图 7-9
1．螺栓
螺栓是工程上、日常生活中应用最为普遍、
广泛的紧固件之一，其形状如图所示。
螺栓的头部有各种不同形状, 但
是我们 最常见的是六角头, 为了满
足工程上的不同需要, 六角头又有
标准六角头 和 小六角头 。 一般情况
下我们使用标准六角头, 在空间尺
寸受到限制的地方使用小六角头螺
栓 。 但是, 小六角头螺栓的支承面
积较小, 如果用于经常拆卸的场合
时, 螺栓头的棱角也易于磨圆 。
2,双头螺栓
如图 7-10所示。双头螺栓的两端都制有螺纹，
两端的螺纹可以相同，也可以不同。其安装方式
是一端旋入被联接件的螺纹孔中，另一端用来安
装螺母。
图 7-10
3,螺钉
螺钉的头部有各种形状, 如图 7-11所示 。 为
了明确表示螺钉的特点, 所以通常以其头部的形
状来命名, 如：半圆头螺钉, 圆柱头螺钉, 沉头
螺钉和内六角圆柱螺钉等等 。 螺钉的承载力一般
较小 。 但是注意：在许多情况下, 螺栓也可以用
作螺钉 。
图 7-11
4,紧定螺钉
常用紧定螺钉如图 7-12
所示 。 紧定螺钉主要用于
小载荷的情况下 。 例如,
以传递圆周力为主的情况
下, 防止传动零件的轴向
串动等 。 可以看出：紧定
螺钉的工作面是在末端,
所以对于重要的紧定螺钉
需要淬火硬化后才能满足
要求 。
图 7-12
图 7-13
5,螺母
螺母是和螺栓相配套的标准零件, 其外形有：
六角形, 圆形, 方形及其它特殊的形状 。 如图 7-
13所示 。
其厚度有厚的, 标准的和扁的, 其中以标准
的应用最广 。
图 7－ 14
6,垫圈
垫圈也是标准件, 品种也最多, 如图所示 。
但是, 应用最多, 最常见的有平垫和弹簧垫两种 。 平
垫的目的 主要是为了增加支承面积, 同时对支承面起保
护作用 。 弹簧垫主要是 用于防止螺母和其它紧固件的自
动松脱 。 所以凡是有振动的地方又未采取其它防松措施
时, 原则上都应该加装弹簧垫 。
除了以上两类垫圈外, 还有一些特殊
的垫圈, 如方斜垫圈, 止动垫圈等等 。
在需要的时候可查阅设计手册 。
在选用标准件紧固件时, 我们应该视
具体情况, 对连接结构进行分析比较后
合理选择 。
另外, 我们需要注意,螺纹紧固件一
般分精制和粗制两种, 在机械工业中主
要选择使用精制螺纹 。
二．螺纹联接的基本类型
根据所用紧固件和联接方
式的不同, 螺纹联接可以分为
四种基本类型 。
1） 螺栓联接
如图 7-8所示的螺栓连接。其主要特点是被联接件
上制有通孔，孔与螺栓杆之间可以留有间隙（普通螺
栓连接），也可以将螺栓杆上的没有螺纹部分作成与
孔的过渡配合联接形式（铰制孔链接）。
普通螺栓联接：由
于孔和杆之间留有
间隙，可以补偿各
孔之间的位置误差，
且加工简单，装拆
方便，所以得到广
泛的应用。通孔的
大小不能随意，应
该根据装配精度查
机械设计手册确定。
铰制孔螺栓联接：多
采用基孔制过渡配合,
如 H7/m6,H7/n6等, 螺
杆与通孔加工精度高 。
由于孔与杆之间是过渡
配合, 具有定位作用,
可以承受横向载荷, 但
是加工成本高 。
在选择螺栓时，需
要考虑联接的结构尺寸
进行。
图 7-15
2） 双头螺栓联接
如图 7-15所示。从图上可以看出，其 主要特点 为
一个被联接件上制有螺纹孔，其它被联接件上则有通孔。
这种联接主要用于被联接件较厚或受到空间位置尺寸限
制，而又需要经常拆卸的情况下使用。
这种联接拆卸时, 只需要把螺母拧下即可,
而螺柱留在原位, 以免因多次拆卸使内螺纹损
坏 （ 磨损失效 ） 。
其螺柱的拧入
深度的取值与被
联接件的材料、
螺柱的直径有关。
图 7-16
3） 螺钉联接
如图 7-16所示, 为以典型的工程螺钉联接
形式, 其特点是,在一个被联接件上加工有螺
纹孔, 装配时螺钉直接拧入螺纹孔中, 不需要
螺母 。
这种联接主要用在空间位置受到限制,
而且联接不需要经常拆卸的地方 。
比较上面三种联接方式可以看出,
一般情况使用螺栓联接，在空间位置尺
寸受到限制时，可以使用双头螺栓联接，
也可以使用螺钉联接，其选择取决于拆
卸的频繁程度。
图 7-17
4） 紧定螺钉联接
如图 7-17所示, 这种联接主要用来固定被联接
件的相对位置的 。 如图中, 主要传递扭矩, 为了
防止轴向串动加设紧定螺钉 。 当然, 也可以传递
较小的力或扭矩 。
§ 7.1.3 螺纹联接的预紧和防松
一．螺纹联接的预紧
在日常生活中, 我们大多数同学都应该拧过
螺栓 。 根据个人的经验知道：当利用螺栓联接时,
需要将螺母拧紧, 为什么呢？ 下面我们就从科学
的理论与方法来探讨研究这方面的问题 。
我们根据日常的生活经验和前面学过的材
料力学有关知识知道，任何材料在受到外力作用
时，都会产生或多或少的形变，螺栓也不例外。
当联接螺栓承受外在拉力时，将会伸长。如果我
们在初始时仅将螺母拧上使各个接合面贴合，那
么在受到外力作用时，接合面之间将会产生间隙。
所以为了防止这种情况的出现, 我们都知道
在零件未受工作载荷前需要将螺母拧紧, 使组
成联接的所有零件都产生一定的弹性变形 （ 螺
栓伸长, 被联接件压缩 ）, 从而可以有效地保
证联接的可靠 。 这样, 各零件在承受工作载荷
前就受到了力的作用, 这种方式就称为 预紧,
这个预加的作用力就称为 预紧力 。
显然,预紧的目的 就是：增强联接的紧密
性、可靠性，防止受载后被联接件之间出现间
隙或发生相对滑移。
经验证明,选用适当较大的的预紧力, 对螺栓联
接的可靠性及螺栓的疲劳强度都是有利的 。 但过
大的预紧力会使紧固件在装配或偶尔过载时断裂 。
因此, 对于重要的螺栓联接, 在装配时需要控制
预紧力 。
对于一般联接用的钢制螺栓, 其联接预紧力
不超过其材料屈服极限 的 80%。 可以按下面
的推荐的关系式确定,
碳素钢螺栓,
合金钢螺栓,
式中,A1—— 为螺栓的危险剖面面积。
pQ s?
1)7.0~6.0( AQ sp ??
1)6.0~5.0( AQ sp ??
预紧力的具体数值应该根据载
荷性质、联接刚度（后面要讲）
等具体的工作条件来确定。对于
重要的螺栓联接,应在图纸上作
为技术条件注明预紧力矩，以便
在装配时保证。
图 7-18 图 7-19
1,预紧力控制方法
在装配时，预紧力是借助于测力矩扳手或定力
矩扳手控制的，如图 7-18,7-19所示，通过控
制拧紧力矩来间接保证预紧力的。
预紧力矩有两部分组成, 1）螺纹副的摩
擦力矩 T1； 2）螺母和钉头与支承面间的摩擦
力矩 T2。
预紧力矩的计算公式为,
2
0
2
0
3
0
3
0
2 3
1)t a n (
2
1
dD
dDQfQdT
pcvp ?
???? ??
其中,—— 预紧力； —— 螺纹升角
—— 螺旋副的当量摩擦角
—— 支承面环形带的外径, 内径
—— 螺纹中径； —— 支承面间的摩擦系数
pQ ?
v?
00,dD
2d cf
对于 d为 10～ 64mm的常用粗牙普
通钢制螺栓, 上式可近似简化为,
对于只靠经验而不加严格控制预
紧力的重要螺栓,例如压力容器, 输
气, 输油管道等联接螺栓, 不宜采用
小于 M12～ M16的紧固件 。
dQT p2.0?
2,预紧应力
预紧应力的计算应综合考虑 产生的拉应力和
摩擦力矩产生的剪应力, 故对采用塑性钢材
制造的普通紧固件, 应该采用第四强度理论来
计算其 。
（ ）
因为, 所以,
也即,可以将预紧力增加 30%,以考虑扭转剪
应力的影响 。
pQ
T?
ca?
???? 3.13 22 ??? Tca ?? 5.0?T
2
14 d
Q
A
Q pp
?
? ??
2
14
3.1
d
Q p
ca ?? ?
二．螺纹联接的防松
机械中联接的失效 （ 松脱 ）, 轻者会造成工作
不正常, 重者要引起严重事故 。 因此, 螺纹联接
的防松是工程工作中必须考虑的问题之一 。
一般来说，联接螺纹具有一定的自锁性，在
静载荷条件下并不会自动松脱。但是，由于联接
的工作条件千变万化、各不相同的具体实际场合，
不可避免地存在冲击、振动、变载荷作用。在这
些工况条件下，螺纹副之间的摩擦力会出现瞬时
消失或减小；同时在高温或温度变化比较大的场
合，材料会发生蠕变和应力松弛，也会使摩擦力
减小。在多次作用下，就会造成联接的逐渐松脱。
防松的本质,就是防止螺纹副的相对转动,
也就是螺栓与螺母间的相对转动 (内螺纹与外螺
纹之间 )。
常用的防松方法 有三种：摩擦防松, 机械
防松和永久防松 。
机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松, 而
永久防松称为不可拆卸防松 。
常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等。
这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无
法重复使用。
常见摩擦防松 有：利用垫片、自
锁螺母及双螺母等 。
常见的机械防松
方法,利用开口
销, 止动垫片及
串钢丝绳等 。
机械防松的方法
比较可靠, 对于
重要的联接要使
用机械防松的方
法 。
下面分述如下。
1,摩擦防松
1） 弹簧垫片防松
弹簧垫圈材料
为弹簧钢，装配后
垫圈被压平，其反
弹力能使螺纹间保
持压紧力和摩擦力，
从而实现防松。
2） 对顶螺母防松
利用螺母对顶
作用使螺栓式中受
到附加的拉力和附
加的摩擦力。由于
多用一个螺母，并
且工作不十分可靠，
目前已经和少使用
了。
3） 弹性圈螺母防
松
螺纹旋入处嵌
入纤维或尼龙来增
加摩擦力。该弹性
圈还起防止液体泄
漏的作用。
4） 自锁螺母防松
螺母一端制成非圆
形收口或开缝后径向
收口。当螺母拧紧后，
收口胀开，利用收口
的弹力使旋合螺纹间
压紧。这种防松结构
简单、防松可靠，可
多次拆装而不降低防
松性能。
2,机械防松
1） 槽形螺母和开口销防松
槽形螺母拧紧后, 用开口销穿
过螺栓尾部小孔和螺母的槽,
也可以用普通螺母拧紧后进行
配钻销孔 。
2） 圆螺母和止动动垫片
使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的
槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌
之一褶嵌于螺母的一个槽内。
3） 止动垫片
螺母拧紧后，
将单耳或双耳止动
垫圈分别向螺母和
被联接件的侧面折
弯贴紧，实现防松。
如果两个螺栓需要
双联锁紧时，可采
用双联止动垫片。
4） 串联钢丝防松
用低碳钢钢
丝穿入各螺钉头
部的孔内，将各
螺钉串联起来，
使其相互制动。
这种结构需要注
意钢丝穿入的方
向，如图所示 。
3,冲边法防松
如图所示。
4,粘合防松
通常采用
厌氧胶粘结剂
涂于螺纹旋合
表面, 拧紧螺
母后粘结剂能
够自行固化,
防松效果良好 。
§ 7.2键联接
1.键联接的类型和应用
键是 标准零件,通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定
以传递转矩，还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动的导
向。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 。
松键联接 中，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。键
的上表面和轮毂的键槽底面间
留有间隙。对中性好，装拆方
便。
紧键联接 用于静联接, 键上, 下面是工作表面 。
§ 7.2键联接
1.键联接的类型和应用
平键联接
特点,平键联接具有 结构
简单、对中性好，装拆方
便 等特点，因而得到广泛
应用。 但平键联接 不能承
受轴向力，因而对轴上的
零件不能起到轴向固定的
作用 。
分类,按用途不同，平键
可分为 普通平键, 导向平
键 和 滑键 三种。普通平键
用于静联接，导向平键用
于移动距离较小的动联接，
滑键用于移动距离较大的
动联接。 普通平键种类
—— 普通平键 平键联接
普通平键和键槽尺寸
—— 普通平键 平键联接
—— 普通平键 平键联接
标记示例,
圆头平键 轴上的键槽用 端铣刀 加工, 键在槽
中固定良好, 但轴上键槽端部的应力集中较大 。
平头平键 轴上的键槽用 盘铣刀 加工, 应力集
中较小, 但键在轴上的轴向固定不好 。
单圆头平键 常用于轴的端部联接, 轴上键槽
常用 端铣刀 铣通 。
—— 普通平键 平键联接
普通平键的加工,
—— 导向平键 平键联接
当被联接的轮毂类零件在工作过程中须在轴上作
较小距离的轴向移动时，则采用导向平键。
导向平键较长，应
用螺钉固定在轴上的键
槽中,为了便于拆卸，
键上制有起键螺孔,以
便拧入螺钉使键退出键
槽。轴上的传动零件可
沿键作轴向滑移，如变
速箱中的 滑移齿轮 。
—— 滑键 平键联接
当轴上零件滑移距离较大时，因所需导向键
的尺寸过大，制造困难，固采用滑键。滑键固定
在轮毂上，轮毂带动滑键在轴上的键槽中作轴向
滑移。这样只需在轴上铣出较长的键槽，而键可
以做的较短。
半圆键联接
半圆键联接如图所示。半圆键能在轴的键槽
内摆动，以适应轮毂键槽底面的斜度，特别适合
锥形轴端的联接。它的缺点是键槽对轴的削弱较
大，只适合于轻载联接。
楔键联接
楔键上, 下面是工作表面, 上表面有 1:100的斜度, 轮
毂键槽底面也有 1:100的斜度 。 装配后, 键的上下表面与轮
毂和轴上键槽的底面压紧, 工作时靠工作表面 的摩擦力传
递转矩, 并能 承受单向轴向力 和起 轴向固定 作用 。
楔键分为 普通楔键 和 钩头楔键 两种 。
楔键联接由于工作表面产生很大预紧力, 轴和轮毂的
配合产生偏心和偏斜 。 因此主要用于 轮毂类零件的定心精
度要求不高和低转速的场合 。
切向键联接
切向键是由一对斜度为 1,100的楔键组成的，
如图所示。装配时，两个键分别自轮毂两端楔入，
装配后两个相互平行的窄面是工作面，工作时依靠
工作面的挤压传递转矩。 一对切向键只能传递单向
转矩，当传递双向转矩时，应装两对相互成
120° ～ 130° 的切向键。切向键能传递很大的转
矩，常用于重型机械。
2.平键联接的选择和强度计算
7.2键联接 (续）
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.平键联接的选择和强度计算
7.2键联接（续）
键的尺寸选择
平键的主要尺寸为键宽、键高和键长。设计
时，根据轴的直径从标准中选择平键的宽度和高
度；键的长度略小于轮毂的长度（一般比轮毂长
度短 5～ 10），并符合标准中规定的长度系列。
平键的强度校核
2.平键联接的选择和强度计算
7.2键联接（续）
受力情况,如图所示，键受
到剪切和挤压作用。
主要失效形式,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,
4 []
jy jy
T
dhl
????
动联接的压强条件为,
4 []Tpp
dhl
??
MPa MPa
T
键联接的许用挤压应力和许用压强
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。
平键的强度校核
2.平键联接的选择和强度计算
7.2键联接（续）
3 花键联接
花键联接由具有周向均匀分布的多个键齿的花键轴
和具有同样数目键槽的轮毂组成，如图所示。
花键依靠键齿侧面的挤压传递转矩，由于是多齿传
递载荷，所以 承载能力强 。由于齿槽浅，故对轴的削弱
小，应力集中小，且 具有定心好和导向性能好 等优点，
但需要 专用设备加工，生产成本高 。
应用,花键联接适用于定心精度要求高, 载荷大
或经常滑移的联接中 。
按齿形分为,矩形花键 和 渐开线花键
矩形花键 齿形简单, 易于制造, 应用广泛 。
渐开线花键 齿根厚, 强度高, 加工工艺性好, 适
用于载荷较大及尺寸较大的联接 。
3 花键联接
§ 7.3 销联接
用途,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。
分类,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。
在机器的设计和制造中，为了减少制造、安
装、维修和运输费用，以及尽可能减轻机器重量、
节约贵重金属、降低生产成本和提高劳动生产率，
在一部机器中我们经常可以看到使用了不同的材
料来制造不同的零件，然后通过一定的方式和联
接手段把这些零件联接成一个整体，来实现预期
的性能要求。因此，作为一个工程技术人员，无
论从事那一个行业的工作，都必须了解机械中常
用的各种联接方法、特点和应用情况，掌握一定
的常用联接的设计准则和方法，熟悉各种常用联
接零件的类型、结构与使用条件。
第 7章 联 接
按是否可拆分为
联接, 将两个或两个以上的零件组合成一体的结构。
按被联接件之间是否可
以有相对运动可以分为
可拆联接,
不可拆联接,
过盈配合联接,
动联接,
静联接,
本章主要研究普通平键联接和螺纹联接。
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。
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 等。
界于可拆和不可拆联
接之间的一种联接。
铰链、轴和轴承等。
键联接、螺纹联接等 。
除以上的联接方式外，常用的还有过盈配合
联接、型联接等。
机械动联接, 被联接的各个零部件之间可以有相
对位置变化，例如我们前面介绍的各类运动副；
机械静联接,被联接起来的各个零部件之间的位
置固定，不允许产生相对运动的联接。
机械静联接是我们本章介绍的主要内容，而
螺纹联接是机械中应用最为广泛的静联接方式之
一，它具有结构简单、工作可靠、装拆方便、形
式多样、能满足各种要求等优点。所以，我们本
章主要介绍螺纹联接，同时对常用的键联接和不
可拆卸联接进行适当的介绍。
顾名思义，螺纹联接是采用螺纹和
螺纹联接件来实现的联接。这类联接有结
构简单、拆装方便、工作可靠等特点，在
各个行业及日常生活中得到了广泛使用。
同时，螺纹和螺纹紧固件绝大多数
已经标准化了。这种联接的设计，其主要
任务就是正确的选用。在重要的场合进行
强度计算。当然在工程上，为了满足一些
特殊的工程要求，有时也需要自制一些特
殊的螺纹紧固件。为了全面了解和研究螺
纹联接，我们首先需要了解螺纹。
7.1 螺纹联接
螺纹联接是利用螺纹联接件构成的可拆联接，其结构
简单，装拆方便，广泛应用于各种机械设备中。
1.螺纹的类型
按螺旋线的旋向，可分为 左旋螺纹 和 右旋螺纹 。按
螺旋线的数目，可分为 单线螺纹, 双线螺纹 和 多线螺纹,
联接一般多用单线螺纹。按牙型螺纹可分为 三角形螺纹,
矩形螺纹, 梯形螺纹 和 锯齿形螺纹,联接一般用三角形
螺纹。按螺纹是在外表面或内表面，可分为 外螺纹 和 内
螺纹,内、外螺纹组成螺旋副。
§ 7.1,1螺纹的参数和分类
一．螺纹的主要几何尺寸
在机械制图中，我们已经接触过螺纹和螺纹联接件。
现在我们就以图 7-1来说明螺纹的主要几何参数，该
图是 GB192-81标准化的螺纹牙型图。
图 7－ 1
（ 1）大径 d（ D）：
螺纹的最大直径，在
标准中也作公称直径。
（ 2）中径 （ ）
通过螺纹轴向剖面内
牙型上的沟槽和凸起
宽度相等处的假想圆
柱面的直径，近似等
于螺纹的平均直径，
是确定螺纹几何参数
的直径。
2d 2
D
（ 3）小径 （ ）：即
螺纹的最小直径,在强度
计算中常作为危险剖面的
计算直径 。
1d 1D
（ 4）螺距,螺纹
相邻两牙在中径上对
应两点的轴向距离。
（ 5）线数 n：螺纹
的螺旋线数量，也称
螺纹头数。
（ 6）导程 s：同一
螺旋线上的相邻两牙
在中径线上对应两点
间的轴向距离。对于
单线螺纹 s=p；对于
多线螺纹 s=np。
p
（ 7）升角,中径 圆
柱上，螺旋线的切线与垂
直于螺纹轴线的平面的夹
角。
? 2d
对于这些几何参数值的规定，国际上
和国内都已经标准化。规定的值不同，就
会形成不同的螺纹，需要时可以查阅相关
的手册和国家标准。
(8)牙型角,螺
纹牙型两侧边的夹
角。
(9)螺纹的工作高度
h：表示内外螺纹
沿径向的接触高度。
?
二．螺纹分类
螺纹主要尺寸的不同，其性能、用途也不
同。常用的螺纹牙型有普通螺纹、管螺纹、矩形
螺 纹、梯形螺纹和矩形螺纹（其中除矩形螺纹外
?
?
?
?
?
?
?
?
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?
?
?
锯齿型螺纹：单向；；梯形螺纹：双向传动传动螺纹：有矩形螺纹
与圆锥管螺纹相似）圆锥螺纹：管路联接（
高压管路。
性。高温、圆锥管螺纹：具有自封
圆柱管螺纹：管路联接
管螺纹
自锁性好。
构。细牙：小载荷、调整机
粗牙：普通联接使用
普通螺纹
联接螺纹
螺纹
都已经标
准化）。
详细
的分类、
性能可以
参见教材
1）三角形螺纹（普
通螺纹）
牙型角为 60o,可
以分为粗牙和细牙，
粗牙用于一般联接；
与粗牙螺纹相比，细
牙由于在相同公称直
径时，螺距小，螺纹
深度浅，导程和升角
也小，自锁性能好，
宜用于薄壁零件和微
调装置。
2）管螺纹 多用
于有紧密性要求
的管件联接，牙
型角为 55o，公称
直径近似于管子
内径，属于细牙
三角螺纹。
3）梯形螺纹 牙型角为 30o，是应用最为广泛的
传动螺纹。
4）锯齿型螺纹 两侧牙型角分别为 3o和 30o,3o
的一侧用来承受载荷,可得到较高效率； 30o一侧
用来增加牙根强度,适用于单向受载的传动螺纹。
5）矩形螺纹 牙型角为 0o，适于作传动螺纹。
以上 5种常见螺纹牙型如图 7-2所示。
图 7－ 2
另外，螺纹可
以根据需要制成左
旋或右旋（通常螺
纹为右旋）。
沿螺纹轴线方向
看，螺旋线自下而
上向右倾斜为右旋
（如图 a），向左
倾斜为左旋（如图
b）。左旋螺纹的
标准紧固件通常制
有左旋标记。 图 7－ 3
按制订的螺纹标准不同，现在常见的有米制
和英制两大类。我国除管螺纹外，一般采用米制。
要注意,在实际工作中，特别是从事维修行
业时要注意一些进口机器中螺纹的单位制。
凡是牙型、大径和螺距符合国家标准的螺纹
都称为 标准螺纹 。除机械制造中常用的标准螺纹
外，还有适用于某些特殊行业的专用螺纹标准，
在需要的时候可以查阅有关的设计手册。
虽说螺纹并不陌生，但为了从理论的高度来
理解和研究螺纹联接，接下来我们就需要对螺纹
联接的基本类型和螺纹常用紧固件进行了解。
§ 7.1.2螺纹联接的基本类型和螺纹紧固件
一, 螺纹紧固件
如图 7-8所示为典型的螺纹联接方式之一 。
从图中可以看出, 联接必须存在至少两个被联接件 。
同时具有螺栓, 垫片, 螺母等零件组成了联接 。
那么，螺纹紧固件的种类到底有那些呢？
联接实际上是和人类的发展紧密相连的 。
随着工业化进程的发展, 随着专业化分工的出
现, 为了提高零件的互换性, 标准化势在必行 。
作为各个行业都不可或缺的重要部分：联接,
特别是螺纹联接, 螺纹紧固件的类型, 规格标
准化显得更具重要性 。
就目前来讲, 螺纹紧固件的品种很多, 但
是从结构等方面来说, 常用的有以下几种 。
图 7-9
1．螺栓
螺栓是工程上、日常生活中应用最为普遍、
广泛的紧固件之一，其形状如图所示。
螺栓的头部有各种不同形状, 但
是我们 最常见的是六角头, 为了满
足工程上的不同需要, 六角头又有
标准六角头 和 小六角头 。 一般情况
下我们使用标准六角头, 在空间尺
寸受到限制的地方使用小六角头螺
栓 。 但是, 小六角头螺栓的支承面
积较小, 如果用于经常拆卸的场合
时, 螺栓头的棱角也易于磨圆 。
2,双头螺栓
如图 7-10所示。双头螺栓的两端都制有螺纹，
两端的螺纹可以相同，也可以不同。其安装方式
是一端旋入被联接件的螺纹孔中，另一端用来安
装螺母。
图 7-10
3,螺钉
螺钉的头部有各种形状, 如图 7-11所示 。 为
了明确表示螺钉的特点, 所以通常以其头部的形
状来命名, 如：半圆头螺钉, 圆柱头螺钉, 沉头
螺钉和内六角圆柱螺钉等等 。 螺钉的承载力一般
较小 。 但是注意：在许多情况下, 螺栓也可以用
作螺钉 。
图 7-11
4,紧定螺钉
常用紧定螺钉如图 7-12
所示 。 紧定螺钉主要用于
小载荷的情况下 。 例如,
以传递圆周力为主的情况
下, 防止传动零件的轴向
串动等 。 可以看出：紧定
螺钉的工作面是在末端,
所以对于重要的紧定螺钉
需要淬火硬化后才能满足
要求 。
图 7-12
图 7-13
5,螺母
螺母是和螺栓相配套的标准零件, 其外形有：
六角形, 圆形, 方形及其它特殊的形状 。 如图 7-
13所示 。
其厚度有厚的, 标准的和扁的, 其中以标准
的应用最广 。
图 7－ 14
6,垫圈
垫圈也是标准件, 品种也最多, 如图所示 。
但是, 应用最多, 最常见的有平垫和弹簧垫两种 。 平
垫的目的 主要是为了增加支承面积, 同时对支承面起保
护作用 。 弹簧垫主要是 用于防止螺母和其它紧固件的自
动松脱 。 所以凡是有振动的地方又未采取其它防松措施
时, 原则上都应该加装弹簧垫 。
除了以上两类垫圈外, 还有一些特殊
的垫圈, 如方斜垫圈, 止动垫圈等等 。
在需要的时候可查阅设计手册 。
在选用标准件紧固件时, 我们应该视
具体情况, 对连接结构进行分析比较后
合理选择 。
另外, 我们需要注意,螺纹紧固件一
般分精制和粗制两种, 在机械工业中主
要选择使用精制螺纹 。
二．螺纹联接的基本类型
根据所用紧固件和联接方
式的不同, 螺纹联接可以分为
四种基本类型 。
1） 螺栓联接
如图 7-8所示的螺栓连接。其主要特点是被联接件
上制有通孔，孔与螺栓杆之间可以留有间隙（普通螺
栓连接），也可以将螺栓杆上的没有螺纹部分作成与
孔的过渡配合联接形式（铰制孔链接）。
普通螺栓联接：由
于孔和杆之间留有
间隙，可以补偿各
孔之间的位置误差，
且加工简单，装拆
方便，所以得到广
泛的应用。通孔的
大小不能随意，应
该根据装配精度查
机械设计手册确定。
铰制孔螺栓联接：多
采用基孔制过渡配合,
如 H7/m6,H7/n6等, 螺
杆与通孔加工精度高 。
由于孔与杆之间是过渡
配合, 具有定位作用,
可以承受横向载荷, 但
是加工成本高 。
在选择螺栓时，需
要考虑联接的结构尺寸
进行。
图 7-15
2） 双头螺栓联接
如图 7-15所示。从图上可以看出，其 主要特点 为
一个被联接件上制有螺纹孔，其它被联接件上则有通孔。
这种联接主要用于被联接件较厚或受到空间位置尺寸限
制，而又需要经常拆卸的情况下使用。
这种联接拆卸时, 只需要把螺母拧下即可,
而螺柱留在原位, 以免因多次拆卸使内螺纹损
坏 （ 磨损失效 ） 。
其螺柱的拧入
深度的取值与被
联接件的材料、
螺柱的直径有关。
图 7-16
3） 螺钉联接
如图 7-16所示, 为以典型的工程螺钉联接
形式, 其特点是,在一个被联接件上加工有螺
纹孔, 装配时螺钉直接拧入螺纹孔中, 不需要
螺母 。
这种联接主要用在空间位置受到限制,
而且联接不需要经常拆卸的地方 。
比较上面三种联接方式可以看出,
一般情况使用螺栓联接，在空间位置尺
寸受到限制时，可以使用双头螺栓联接，
也可以使用螺钉联接，其选择取决于拆
卸的频繁程度。
图 7-17
4） 紧定螺钉联接
如图 7-17所示, 这种联接主要用来固定被联接
件的相对位置的 。 如图中, 主要传递扭矩, 为了
防止轴向串动加设紧定螺钉 。 当然, 也可以传递
较小的力或扭矩 。
§ 7.1.3 螺纹联接的预紧和防松
一．螺纹联接的预紧
在日常生活中, 我们大多数同学都应该拧过
螺栓 。 根据个人的经验知道：当利用螺栓联接时,
需要将螺母拧紧, 为什么呢？ 下面我们就从科学
的理论与方法来探讨研究这方面的问题 。
我们根据日常的生活经验和前面学过的材
料力学有关知识知道，任何材料在受到外力作用
时，都会产生或多或少的形变，螺栓也不例外。
当联接螺栓承受外在拉力时，将会伸长。如果我
们在初始时仅将螺母拧上使各个接合面贴合，那
么在受到外力作用时，接合面之间将会产生间隙。
所以为了防止这种情况的出现, 我们都知道
在零件未受工作载荷前需要将螺母拧紧, 使组
成联接的所有零件都产生一定的弹性变形 （ 螺
栓伸长, 被联接件压缩 ）, 从而可以有效地保
证联接的可靠 。 这样, 各零件在承受工作载荷
前就受到了力的作用, 这种方式就称为 预紧,
这个预加的作用力就称为 预紧力 。
显然,预紧的目的 就是：增强联接的紧密
性、可靠性，防止受载后被联接件之间出现间
隙或发生相对滑移。
经验证明,选用适当较大的的预紧力, 对螺栓联
接的可靠性及螺栓的疲劳强度都是有利的 。 但过
大的预紧力会使紧固件在装配或偶尔过载时断裂 。
因此, 对于重要的螺栓联接, 在装配时需要控制
预紧力 。
对于一般联接用的钢制螺栓, 其联接预紧力
不超过其材料屈服极限 的 80%。 可以按下面
的推荐的关系式确定,
碳素钢螺栓,
合金钢螺栓,
式中,A1—— 为螺栓的危险剖面面积。
pQ s?
1)7.0~6.0( AQ sp ??
1)6.0~5.0( AQ sp ??
预紧力的具体数值应该根据载
荷性质、联接刚度（后面要讲）
等具体的工作条件来确定。对于
重要的螺栓联接,应在图纸上作
为技术条件注明预紧力矩，以便
在装配时保证。
图 7-18 图 7-19
1,预紧力控制方法
在装配时，预紧力是借助于测力矩扳手或定力
矩扳手控制的，如图 7-18,7-19所示，通过控
制拧紧力矩来间接保证预紧力的。
预紧力矩有两部分组成, 1）螺纹副的摩
擦力矩 T1； 2）螺母和钉头与支承面间的摩擦
力矩 T2。
预紧力矩的计算公式为,
2
0
2
0
3
0
3
0
2 3
1)t a n (
2
1
dD
dDQfQdT
pcvp ?
???? ??
其中,—— 预紧力； —— 螺纹升角
—— 螺旋副的当量摩擦角
—— 支承面环形带的外径, 内径
—— 螺纹中径； —— 支承面间的摩擦系数
pQ ?
v?
00,dD
2d cf
对于 d为 10～ 64mm的常用粗牙普
通钢制螺栓, 上式可近似简化为,
对于只靠经验而不加严格控制预
紧力的重要螺栓,例如压力容器, 输
气, 输油管道等联接螺栓, 不宜采用
小于 M12～ M16的紧固件 。
dQT p2.0?
2,预紧应力
预紧应力的计算应综合考虑 产生的拉应力和
摩擦力矩产生的剪应力, 故对采用塑性钢材
制造的普通紧固件, 应该采用第四强度理论来
计算其 。
（ ）
因为, 所以,
也即,可以将预紧力增加 30%,以考虑扭转剪
应力的影响 。
pQ
T?
ca?
???? 3.13 22 ??? Tca ?? 5.0?T
2
14 d
Q
A
Q pp
?
? ??
2
14
3.1
d
Q p
ca ?? ?
二．螺纹联接的防松
机械中联接的失效 （ 松脱 ）, 轻者会造成工作
不正常, 重者要引起严重事故 。 因此, 螺纹联接
的防松是工程工作中必须考虑的问题之一 。
一般来说，联接螺纹具有一定的自锁性，在
静载荷条件下并不会自动松脱。但是，由于联接
的工作条件千变万化、各不相同的具体实际场合，
不可避免地存在冲击、振动、变载荷作用。在这
些工况条件下，螺纹副之间的摩擦力会出现瞬时
消失或减小；同时在高温或温度变化比较大的场
合，材料会发生蠕变和应力松弛，也会使摩擦力
减小。在多次作用下，就会造成联接的逐渐松脱。
防松的本质,就是防止螺纹副的相对转动,
也就是螺栓与螺母间的相对转动 (内螺纹与外螺
纹之间 )。
常用的防松方法 有三种：摩擦防松, 机械
防松和永久防松 。
机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松, 而
永久防松称为不可拆卸防松 。
常用的永久防松有：点焊、铆接、粘合等。
这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无
法重复使用。
常见摩擦防松 有：利用垫片、自
锁螺母及双螺母等 。
常见的机械防松
方法,利用开口
销, 止动垫片及
串钢丝绳等 。
机械防松的方法
比较可靠, 对于
重要的联接要使
用机械防松的方
法 。
下面分述如下。
1,摩擦防松
1） 弹簧垫片防松
弹簧垫圈材料
为弹簧钢，装配后
垫圈被压平，其反
弹力能使螺纹间保
持压紧力和摩擦力，
从而实现防松。
2） 对顶螺母防松
利用螺母对顶
作用使螺栓式中受
到附加的拉力和附
加的摩擦力。由于
多用一个螺母，并
且工作不十分可靠，
目前已经和少使用
了。
3） 弹性圈螺母防
松
螺纹旋入处嵌
入纤维或尼龙来增
加摩擦力。该弹性
圈还起防止液体泄
漏的作用。
4） 自锁螺母防松
螺母一端制成非圆
形收口或开缝后径向
收口。当螺母拧紧后，
收口胀开，利用收口
的弹力使旋合螺纹间
压紧。这种防松结构
简单、防松可靠，可
多次拆装而不降低防
松性能。
2,机械防松
1） 槽形螺母和开口销防松
槽形螺母拧紧后, 用开口销穿
过螺栓尾部小孔和螺母的槽,
也可以用普通螺母拧紧后进行
配钻销孔 。
2） 圆螺母和止动动垫片
使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的
槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌
之一褶嵌于螺母的一个槽内。
3） 止动垫片
螺母拧紧后，
将单耳或双耳止动
垫圈分别向螺母和
被联接件的侧面折
弯贴紧，实现防松。
如果两个螺栓需要
双联锁紧时，可采
用双联止动垫片。
4） 串联钢丝防松
用低碳钢钢
丝穿入各螺钉头
部的孔内，将各
螺钉串联起来，
使其相互制动。
这种结构需要注
意钢丝穿入的方
向，如图所示 。
3,冲边法防松
如图所示。
4,粘合防松
通常采用
厌氧胶粘结剂
涂于螺纹旋合
表面, 拧紧螺
母后粘结剂能
够自行固化,
防松效果良好 。
§ 7.2键联接
1.键联接的类型和应用
键是 标准零件,通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定
以传递转矩，还能实现轴上零件的轴向固定或轴向移动的导
向。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 。
松键联接 中，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。键
的上表面和轮毂的键槽底面间
留有间隙。对中性好，装拆方
便。
紧键联接 用于静联接, 键上, 下面是工作表面 。
§ 7.2键联接
1.键联接的类型和应用
平键联接
特点,平键联接具有 结构
简单、对中性好，装拆方
便 等特点，因而得到广泛
应用。 但平键联接 不能承
受轴向力，因而对轴上的
零件不能起到轴向固定的
作用 。
分类,按用途不同，平键
可分为 普通平键, 导向平
键 和 滑键 三种。普通平键
用于静联接，导向平键用
于移动距离较小的动联接，
滑键用于移动距离较大的
动联接。 普通平键种类
—— 普通平键 平键联接
普通平键和键槽尺寸
—— 普通平键 平键联接
—— 普通平键 平键联接
标记示例,
圆头平键 轴上的键槽用 端铣刀 加工, 键在槽
中固定良好, 但轴上键槽端部的应力集中较大 。
平头平键 轴上的键槽用 盘铣刀 加工, 应力集
中较小, 但键在轴上的轴向固定不好 。
单圆头平键 常用于轴的端部联接, 轴上键槽
常用 端铣刀 铣通 。
—— 普通平键 平键联接
普通平键的加工,
—— 导向平键 平键联接
当被联接的轮毂类零件在工作过程中须在轴上作
较小距离的轴向移动时，则采用导向平键。
导向平键较长，应
用螺钉固定在轴上的键
槽中,为了便于拆卸，
键上制有起键螺孔,以
便拧入螺钉使键退出键
槽。轴上的传动零件可
沿键作轴向滑移，如变
速箱中的 滑移齿轮 。
—— 滑键 平键联接
当轴上零件滑移距离较大时，因所需导向键
的尺寸过大，制造困难，固采用滑键。滑键固定
在轮毂上，轮毂带动滑键在轴上的键槽中作轴向
滑移。这样只需在轴上铣出较长的键槽，而键可
以做的较短。
半圆键联接
半圆键联接如图所示。半圆键能在轴的键槽
内摆动，以适应轮毂键槽底面的斜度，特别适合
锥形轴端的联接。它的缺点是键槽对轴的削弱较
大，只适合于轻载联接。
楔键联接
楔键上, 下面是工作表面, 上表面有 1:100的斜度, 轮
毂键槽底面也有 1:100的斜度 。 装配后, 键的上下表面与轮
毂和轴上键槽的底面压紧, 工作时靠工作表面 的摩擦力传
递转矩, 并能 承受单向轴向力 和起 轴向固定 作用 。
楔键分为 普通楔键 和 钩头楔键 两种 。
楔键联接由于工作表面产生很大预紧力, 轴和轮毂的
配合产生偏心和偏斜 。 因此主要用于 轮毂类零件的定心精
度要求不高和低转速的场合 。
切向键联接
切向键是由一对斜度为 1,100的楔键组成的，
如图所示。装配时，两个键分别自轮毂两端楔入，
装配后两个相互平行的窄面是工作面，工作时依靠
工作面的挤压传递转矩。 一对切向键只能传递单向
转矩，当传递双向转矩时，应装两对相互成
120° ～ 130° 的切向键。切向键能传递很大的转
矩，常用于重型机械。
2.平键联接的选择和强度计算
7.2键联接 (续）
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.平键联接的选择和强度计算
7.2键联接（续）
键的尺寸选择
平键的主要尺寸为键宽、键高和键长。设计
时，根据轴的直径从标准中选择平键的宽度和高
度；键的长度略小于轮毂的长度（一般比轮毂长
度短 5～ 10），并符合标准中规定的长度系列。
平键的强度校核
2.平键联接的选择和强度计算
7.2键联接（续）
受力情况,如图所示，键受
到剪切和挤压作用。
主要失效形式,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,
4 []
jy jy
T
dhl
????
动联接的压强条件为,
4 []Tpp
dhl
??
MPa MPa
T
键联接的许用挤压应力和许用压强
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。
平键的强度校核
2.平键联接的选择和强度计算
7.2键联接（续）
3 花键联接
花键联接由具有周向均匀分布的多个键齿的花键轴
和具有同样数目键槽的轮毂组成，如图所示。
花键依靠键齿侧面的挤压传递转矩，由于是多齿传
递载荷，所以 承载能力强 。由于齿槽浅，故对轴的削弱
小，应力集中小，且 具有定心好和导向性能好 等优点，
但需要 专用设备加工，生产成本高 。
应用,花键联接适用于定心精度要求高, 载荷大
或经常滑移的联接中 。
按齿形分为,矩形花键 和 渐开线花键
矩形花键 齿形简单, 易于制造, 应用广泛 。
渐开线花键 齿根厚, 强度高, 加工工艺性好, 适
用于载荷较大及尺寸较大的联接 。
3 花键联接
§ 7.3 销联接
用途,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。
分类,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。
