《机械基础》联结-教学课件.ppt

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1、常用联接,2 键联接,5 销联接,3 花键联接,4 螺纹联接,1 概述,键及花键联接,螺纹联接,销联接,可拆卸联接,铆接焊接胶接,不可拆卸联接,静联接,动联接,联接,常用联接,轴间联接,运动副,1概述,将两个或两个以上的零件联接成一体,联接：,本章只讲可拆联结,返回,2 键联接,键联接:用键联接轴与轴上带轮毂的零件,以实现周向固定零件的作用以传递运动、传递转矩。,键联接的主要类型有,键是一种标准件：,一、键联接的类型与构造,工作原理：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的剪切传递扭矩；,1）普通平键 用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动,1、平键联接,（一）松键联结：,工作前不受预紧力,（1）

2、普通平键结构：,用于轴中部,平头普通平键(B型),单圆头普通平键(C型),轴上的槽用圆盘铣刀加工,轴上的键槽用指状铣刀加工,（2）特点:,键在槽中固定好，轴上键槽端部的应力集中较大,轴强度削弱较大。,轴上的键槽用盘铣刀铣出，键槽的应力集中，较小轴强度削弱较小。,圆头、单圆头普通平键：,平头普通平键,加工演示,加工演示,用于滑移距离较短的动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接,2）导向平键：,应用,3）滑键：,用于滑移距离较大的动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接,2、半圆键,轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽中绕几何中心摆动，键的侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩。

3、,特点：工艺性好，装配方便，适用于锥形轴与轮毂的联接.缺点：轴槽对轴的强度削弱较大。只适宜轻载联接。,1、楔键联接,上表面有1：100斜度，安装时使键楔紧在轴与毂的键槽中（侧面有间隙）靠上下面的摩擦传递扭矩，并可传递小部分单向轴向力；钩头楔键拆卸方便。,普通楔键,钩头楔键,安装后的情况,（二）紧键联结,2、切向键,两个斜度为1：100的楔键联接，上、下两面为工作面（打入）布置在圆周的切向 工作原理：靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩,适用于低速轻载、精度要求不高。钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应比键长2倍才能装入。且要罩安全罩,3、紧键特点：,对中性差，有偏心力。,变载下易松动。,二、平键

4、尺寸选择及标记:,平键尺寸有：,键的剖面尺寸b*h：,根据轴径大小从标准中选出,键的公称长度L：,小于轮毂长度并取标准长度系列。,键的标记：键b*L GB1096-79（对于A型键可不标出，但对于B、C型，必须标注“键B”或“键C”）。,三、键联接的强度校核,1、力分析,2、应力分析,3、失效分析:,4、强度计算,平键联接的受力情况,挤压、剪切,挤压强度条件为,T扭矩（Nmm）k工作高度 k=h/2;d轴径（mm）;l工作长度 A型键：l=L-b B型键：l=L C型键：l=L-b/2;L公称长度;jy较弱材料的许用挤压应力;表9.2。,1）双键，180布置（按1.5个键计算）三键，120布置

5、；,强度不够时应采取的措施：,4）改用花键,3）用B型代替A型,2）可能的情况下适当增加键长L；,返回,3 花键联接,花键联接是由带多个键齿的花键轴（外花键）与花键孔（内花键）所组成的联结,花键齿侧面为工作面适用于动、静联接,一、类型、特点和应用,1、特点：,1）齿较多、工作面积大、承载能力较高,6）加工需专用设备、制造成本高,2）键均匀分布，各键齿受力较均匀,3）齿槽浅、齿根应力集中小，对轴的强度削弱减少,4）轴上零件对中性好,5）导向性较好,2、花键类型,矩形花键联接按新标准为内径定心，定心精度高，定心稳定性好，配合面均要研磨，磨削消除热处理后变形，应用广泛,矩形花键,定心方式为齿形定心，

6、当齿受载时，齿上的径向力能自动定心，有利于各齿均载，应用广泛，优先采用,渐开线花键,三角形花键齿数较多，齿较小，对轴强度削弱小。适于轻载、直径较小时及轴与薄壁零件的联接。,3、矩形花键的尺寸选则,矩形花键的尺寸有：,矩形花键规格 N d D b,返回,一、螺纹联接主要类型,1、螺栓联接,动画,动画,（1）普通螺栓联接,（2）配合螺栓联接,装配后孔与杆间有间隙,装配后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用,孔需要铰削加工。,适用两被联接件均不太厚的场合,4 螺纹联接,螺纹联接：利用带有螺纹的零件进行的联接。,动画,2、双头螺柱联接,利用两端均有螺纹的螺柱，一端旋入被联接件的螺纹孔，另一端用螺母拧

7、紧。,适用被联接件之一较厚且经常拆卸的场合。拆装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被联接件中拧出。,利用一端有头，一端有螺纹的螺钉直接旋入被联接件的螺纹孔,适于被联接件之一较厚（上带螺纹孔），不需经常装拆的场合。,3、螺钉联接,动画,特殊联接：地脚螺栓联接,动画,4、紧定螺钉联接及其它,拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩。,吊环螺钉联接,二、常用螺纹联接件,铰制孔螺栓螺纹部分直径较小螺母,1、螺栓：普通螺栓 六角头，小六角头，标准六角头，大六角头,内六角,2、双头螺柱：,普通六脚头螺栓尺寸如右图,与螺栓区别要求螺纹部分直径较粗;要

8、求全螺纹，不与螺母配用。,3、螺钉,自攻螺钉由螺钉攻出螺纹,4、螺母：,圆螺母+止退垫圈螺母外圆带有缺口，应用时将垫圈内舌嵌入螺杆槽中，外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧,六角螺母：标准，扁，厚,圆柱端压入轴上凹坑中，适于紧定空心轴上零件的位置轻材料和金属薄板,5、紧定螺钉,锥 端适于零件表面硬度较低不常拆卸常合;,平 端接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大的平面，适于经常拆卸.,6、垫圈,1、预紧,承受工作载荷，增大联接的紧密性和可靠性。此外适当地提高预紧力，还能提高螺栓的抗疲劳强度及防松。,螺纹联接件在装配时需拧紧，即在承载时，螺纹已预先受预紧力Q0。预紧对螺栓连接起着重要作用。,在

9、螺栓联接中，预紧力的大小要恰当，因此，要对拧紧力矩加以控制。实际中可通过定力矩、测力矩扳手来进行控制。,三、螺纹联接的预紧和防松,2、预紧目的,预紧力QP的控制：,测力矩板手测出预紧力矩，如图a),定力矩板手达到固定的拧紧力矩 T时，弹簧受压将自动打滑,如图b),a)测力矩扳手实物演示,b)定力矩扳手,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。但当联接受到冲击、振动、变载荷作用以及温度变化较大时联接不可避免地会产生松动。易发生事故，所以螺纹联接必须防松。,常用防松办法：,（1）摩擦防松,对顶螺母防松,3、螺纹防松,弹簧垫圈：,螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口，螺母

10、拧紧后收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧,自锁螺母：,开槽螺母与开口销,（2）机械防松,尼龙锁紧圈螺母防松：,圆螺母与止动垫圈：,单耳止动垫圈防松：,串联钢丝：,（4）化学防松粘合,（3）永久防松：,点焊,冲点,四、螺纹布置,1、被联接件的结构单轴、双轴对称布置,2、同一排螺栓个数不宜太多，一般不超过8个；分布在同一圆周上的额螺栓数应取为3、4、6、8、12等易于分度的数目，以利于划线钻孔和加工,3、留有足够的扳手空间,4、联接的支承面必须进行加工平整，应有凸台、锪平或采用沉头座（又称鱼眼坑)等。,返回,10-5 销联接,销联接也是工程中常用的一种重要联接形式，主要用来固定零件之间的相对位置，当载荷不大时也可以用作传递载荷的联接，也可以作为安全装置中的过载剪断元件。,销的主要形式有圆柱销(a)和圆锥销(b)（1：50锥度）、槽销、开口销(d)、销轴(e)等如图。,(a),(b),(c),(d),(e),定位销通常不承受载荷，其结构尺寸可以按结构确定，数目不得少于两个。,销的主要材料为35、45钢，许用剪切应力为80MPa，许用挤压应力可以查阅相关标准或教材表格数据。,联接销在工作中通常受到挤压和剪切。设计时，可以根据联接结构的特点和工作要求来选择销的类型、材料和尺寸，必要时进行强度校核计算。,