型面连接是指轴和轮毂的接触面为光滑的非圆表面构成的连接，非圆轴表面可在车床、铣床和磨床等机床用仿形法加工，可以借助于外摆线或内摆线机构进行磨削加工或用数控机床进行磨削加工。我国尚未对型面连接制定国家标准。

型面连接的优点：①没有因形状引起的应力集中源；②能保证良好的对称性；③与键连接相比较，不会削弱轴的强度；④可多次装拆；⑤可精确地磨削经过热处理达到高硬度的轮毂（轴套）的孔。缺点：制造时，需要专用设备或改装机床。

菱形连接主要用于端面的安装。连接件的孔是用拉削的方法加工。

多边形型面连接涉及多种产品，例如机床、载货汽车、飞机和电器工业。多边形轴-轮毂（轴套）的结合，用于传递转矩，它们适合于静态或多次拆卸的连接件。采用压配合或滑动配合。

图7-1：三角形型面连接。圆柱形非圆表面只能传递转矩（图7-1a），锥形非圆表面连接（图7-1b）除能传递转矩外，还能传递轴向力，但不允许有间隙。可靠性要求高时，常采用锥形非圆表面连接。

图7-1

图7-2：三角形型面连接的等距曲线。型面连接常用的型面曲线有摆线和等距曲线。等距曲线，与其轮廓曲线相切的两平行线T间的距离D为一常数，故加工和测量都比较简单。

图7-3：三角形型面连接的设计。这里介绍的是德国标准：DIN32711-A P3G，DIN32711-B P3G。a）为三角形轴横截面P3G；b）为三角形轮毂（轴套）横截面P3G。该连接不适用于在转矩作用下作纵向移动的连接件。

参照图中标注尺寸：

1）d₁=d₃+2e₁，d₄=d₅-e₂；

2）对其轮廓摆线取r₁=（d₁/2）+6.5e₁或（d₄/2）+6.5e₂以及r₂=（d₁/2）-6.5e₁或（d₄/2）-6.5e₂。

其公差范围：轴d₁在固定连接时为k6，在动连接为g6，套的尺寸d₄的公差范围在任何连接中都取H7，轮毂和轴套的内表面应磨光。

图7-2

图7-3(www.daowen.com)

图7-4：四角形型面连接的设计。这里介绍的是德国标准DIN32712-A P4G DIN32712-B P4G。a）为四角形轴横截面P4G；b）为四角形轮毂（轴套）横截面P4G。

图7-4

图7-5

参照图中标准尺寸：

1）d₁=d₂+2e₁，d₄=d₃-2e₂；2）对其轮廓摆线取r₁=（d₁/2）+16e₁或（d₄/2）+16e₂以及r₂=（d₁/2）-16e₁或（d₄/2）-16e₂。其公差范围：轴d₁在固定连接时为k6，在动连接为g6，套的尺寸d₄的公差范围在任何连接中都取H7，轮毂（轴套）的内表面应磨光，一般通过拉削或轧制而成。

图7-5：其他的型面连接的结构。其他结构的型面连接还有a）椭圆形型面连接和b）五角形型面连接等。

图7-6：各种形状菱形轴。图中σ_0max/σ₀是菱形轴的挤压应力与渐开线花键（齿形角α=30°）的挤压应力之比。可见，在菱形轴中的挤压应力比渐开线花键（齿形角α=30°）的挤压应力显著提高（最有利的三角轴为5.6倍，4～8面的轴为8～17.5倍，平座轴为16～32倍）。因此，菱形轴用于受轻载荷的连接。例如：用杠杆臂或手动传递扭矩。

图7-6 各种形状菱形轴

图7-7：菱形连接的结构设计。菱形连接主要用于轴的端部安装零件。a）在轴的圆柱面上加工出菱形，零件安装在菱形与圆柱面的过渡凸台m上，不能保证零件与凸台m面很好接触；b）由于凸缘与圆柱面连接处有角，轮毂端面达不到凸缘的端面；c）切有用于砂轮的退刀槽q，内径d稍小于多面体内接圆的直径，但削弱了轴的强度；d）在轴上无槽的结构中，在轮毂精车砂轮的退刀槽，可使轮毂端面达到凸缘的端面，但轴的菱形部分A—A断面的扭转应力比邻近的圆柱大约大1.5倍。

图7-7 菱形连接的结构

为了达到转矩的均匀性，多面体的内接圆的直径等于轴的直径，使轴的径向尺寸有相当大的增加，特别是对于面数为3、4的轴。