第七章联接PPT讲稿.ppt

第七章联接第1页，共81页，编辑于2022年，星期二按是否可拆分为 联接：联接：将两个或两个以上的物体接合在一起的组合结构按被联接件之间是否产生相对运动可分为 可拆联接可拆联接不可拆联接不可拆联接动联接动联接：静联接：静联接：即运动副被联接零件间不允许产生相对运动的联接,简称联接。多次装拆时，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。在拆卸时，至少要毁坏联接中的某一部分才能将被联接件拆开，如焊接、铆接、粘接、过盈配合联接等。一、联接的概念一、联接的概念第2页，共81页，编辑于2022年，星期二1.1.铆接铆接铆接：利用铆钉将被联接件联接在一起的联接二、常用不可拆联接简介不可拆联接简介铆接特点：（1）工艺设备简单；（2）抗震、耐冲击；（3）牢固可靠；（4）结构笨重；（5）对被联接件强度削弱较大；（6）工作环境差；第3页，共81页，编辑于2022年，星期二2.2.胶接胶接胶接胶接：利用胶粘剂在一定条件下把预制的元件联接在一起的联接（1）不受材料限制；（2）接头应力分布均匀，避免了变形；（3）机械加工量少，重量轻；胶接特点：（4）密封性好，绝缘、耐腐蚀；（5）工艺过程易实现机械化和自动化；（6）强度较低，并随温度增高而降低；（7）耐老化、耐介质性能差，且不稳定。第4页，共81页，编辑于2022年，星期二3.3.焊接焊接焊接焊接：用局部加热方法，将被联接件联成一体的联接（1）工艺简单，操作方便；（2）联接质量好，强度高；（3）联接灵活，重量轻；（4）用材广泛；（5）工人劳动条件好；（6）单件生产成本低，周期短，应用广泛。焊接特点：第5页，共81页，编辑于2022年，星期二4.过盈配合过盈配合过盈配合：利用零件间过盈配合形成的紧联接，工作时靠配合面上的摩擦力来传递载荷过盈配合特点：（1）结构简单；（2）对中性好（4）对配合尺寸的精度要求高，表面粗糙度值低，装拆困难。（3）对轴削弱较少；在冲击振动载荷下工作可靠；本章介绍键联接、销联接、螺纹联接和轴间联接等可拆联接本章介绍键联接、销联接、螺纹联接和轴间联接等可拆联接 第6页，共81页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 键联接键联接 键联接键联接：用来实现轴和轮毂（如齿轮、带轮）之间的周向固定并用来传递运动和转矩的联接，有些还可以实现轴上零件的轴向固定或轴向位移。键联接的组成键联接的组成：轴上的键槽、轮上的键槽、键。键已标准化，为标准件，设计时先选择，再验算 第7页，共81页，编辑于2022年，星期二一、键联接的类型和应用一、键联接的类型和应用 键联接的主主要要类类型型平键联接半圆键联接楔键联接切向键联接为松键联接，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，装拆方便为紧键联接。键上、下面是工作表面,用于静联接花键联接 平键楔键第8页，共81页，编辑于2022年，星期二（一）平键联接（一）平键联接 .特点特点结构简单、工作可靠、装拆方便，对中良好，因而得到广泛应用。但不能实现轴向固定.结构结构键主体为各面平行 的长方体，轴、轮毂上分别开键槽，键宽=槽宽，键高槽总深，侧面接触，顶面与轮毂键槽底有间隙.工作面及工作原理工作面及工作原理两侧面是工作面，工作时靠键与槽侧面相互挤压传递扭矩.平键分类平键分类按用途不同，平键可分为普通平键、导向平键和滑键三种。第9页，共81页，编辑于2022年，星期二（）普通平键（）普通平键普通平键用于静联接，应用最广按端部形状分为A型（圆头）B型（方头）C型（单圆头）圆头平键轴上的键槽用端铣刀加工用端铣刀加工，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。第10页，共81页，编辑于2022年，星期二（）导键（）导键 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，则采用导键。导键较长，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。按端部形状分为A型（圆头）、B型（方头）导键适用轴上移动距离不大的场合。若轴上零件滑移距离较大，则所需导向键的尺寸过大，制造困难第11页，共81页，编辑于2022年，星期二（）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。滑键适用轴上移动距离较大的场合。第12页，共81页，编辑于2022年，星期二（二）半圆键联接（二）半圆键联接.结构结构半圆键呈半圆形，在轴上铣出相应的键槽，轮毂槽开通。键宽=槽宽，键高槽总深，侧面接触，顶面与轮毂键槽底有间隙。.工作面及工作原理工作面及工作原理两侧面是工作面，工作时靠键与槽侧面相互挤压传递扭矩。.特点特点能在轴槽中摆动，以适应毂槽底面的倾斜；定心性好，装配方便；键槽较深，对轴的强度削弱较大；用于静联接；适用轻载和锥形轴端。第13页，共81页，编辑于2022年，星期二（三）楔键联接（三）楔键联接.特点特点能承受单向轴向力和起轴向固定作用；定心性差，易松动；适用于轮毂类零件的定心精度要求不高、载荷平稳和低速的场合。.结构结构上表面和轮毂键槽底均有1:100的斜度，两侧面面平行，键宽窄于键槽宽，键高等于键槽总深。.工作面及工作原理工作面及工作原理楔键上、下面是工作面，工作时靠工作表面的摩擦力传递转矩。.分类分类楔键分为普通楔键和钩头楔键两种。装拆时，钩头楔键比普通楔键方便。装配时，注意留有拆卸空间a。钩头裸露在外随轴一起转动，易发生事故，应加防护罩。普通楔键钩头楔键第14页，共81页，编辑于2022年，星期二（四）切向键联接（四）切向键联接.结构结构切向键是由一对斜度为1：100的楔键组成的，在轴边缘开键槽，使一个面沿半径方向上，另一个面沿切向。装配时，两个键分别自轮毂两端楔入。.工作面及工作原理工作面及工作原理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。.特点特点 只能传递一个方向的扭矩，若传递双向扭矩，须用两对切向键，键槽互隔120布置；承载大，对中性差，对轴削弱较大；适用对中要求不严，载荷大，轴径大的场合。第15页，共81页，编辑于2022年，星期二（五）（五）花键联接花键联接 .结构结构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。.工作原理工作原理 花键依靠键齿侧面的挤压传递转矩。.特点特点承载能力强（多齿传递载荷）；对轴的削弱小（齿槽浅）；应力集中小；有良好的定心性和导向性；但需要专用设备加工，生产成本高。第16页，共81页，编辑于2022年，星期二.应用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。.分类分类按齿形分为：矩形花键和渐开线花键 （）矩形花键矩形花键齿形简单，加工方便，可获较高精度，但齿根应力集中较大。应用最广（）渐开线花键渐开线花键齿根厚，根部强度高，应力集中较小，对中性好，可获较高精度，但加工需专用设备。适用于载荷较大及尺寸较大的联接。第17页，共81页，编辑于2022年，星期二二、平键联接的设计二、平键联接的设计 .键的类型选择键的类型选择 选择键的类型主要应考虑以下因素：（）载荷的类型、传递转矩大小；（）对中性要求；（）键在轴的中部或端部等。（）轮毂零件是否需要作轴向移动及滑移距离大小；（）是否承受轴向力平键一般为自制标准件，其尺寸符合国家标准。标准尺寸平键联接的设计步骤如下：由于平键是标准件，因此，设计时只需选择其尺寸再校核其强度第18页，共81页，编辑于2022年，星期二.键的尺寸选择键的尺寸选择 宽度b键槽平键的主要尺寸为键宽、键高和键长，确定方法如下：键长L高度h根据轴的直径确定，查标准键的长度略小于轮毂的长度（一般比轮毂长度短510），并符合标准中规定的长度系列宽：同键深根据轴的直径确定，查标准第19页，共81页，编辑于2022年，星期二.平键的强度校核平键的强度校核 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 因此，一般只需校核挤压强度。设载荷沿键长均匀分布，则挤压强度条件为：TF FF F式中 T联接所传递的转矩，Nmm；k键与轮毂键槽的接触高度，kh/2，h键高，mm；l键的工作长度，mm。A型键=L-b，B型键=L，C型键=L-b/2；d轴的直径，mm；p键联接的许用挤压应力，MPa，计算时应取联接中较弱材料的许用值。第20页，共81页，编辑于2022年，星期二经校核若联接强度不够，可采取以下措施：经校核若联接强度不够，可采取以下措施：适当增加轮毂和键的长度，但键长不宜大于2.5d。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。5.在工作图中标注键联接的轴毂公差在工作图中标注键联接的轴毂公差 例例:试选择某减速器中一钢制齿轮与钢轴的平键联接。已知传递的转矩T=600Nm，载荷有轻微冲击，与齿轮配合处的轴径d=75mm，轮毂长度L1=80mm。解:（1）选择键型：该联接为静联接，为了便于安装固定，选A型普通平键。（2）确定尺寸：根据轴的直径d=75mm，由表平键的标准尺寸表得：键宽键高bh=2012。根据轮毂长度L1=80mm和键长系列，取键长70mm。（3）强度校核：因轴、轮毂均为钢材料，由许用挤压应力查得：p=100MPa。A型键的工作长度=L-b=70-20=50mm。按静联接校核键联接的强度 MPa p强度足够。第21页，共81页，编辑于2022年，星期二该键的标记为：GB/T1096 键2070（4）绘键槽工作图，标注轴、毂公差如图 轴、毂公差标注 第22页，共81页，编辑于2022年，星期二第二节销联接第二节销联接 二、类型：按销的形状不同，可分为圆柱销、圆锥销和异形销三类。一、作用：一、作用：固定零件间的相互位置；可传递不大的转矩；可作为安全装置中的过载剪断元件。.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。.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。圆柱销圆锥销第23页，共81页，编辑于2022年，星期二.开口销一种防松零件，具有工作可靠、拆卸方便等特点。开口销穿过螺杆的小孔和槽形螺母的槽，防止螺母松脱。.内螺纹圆锥销和螺尾圆锥销：主要用于不能开通孔或拆卸困难的场合。(a)螺尾圆锥销 (b)内螺纹圆锥销 端部带螺纹的圆锥销 (a)开口销 (b)开口销应用实例开口销及其应用第24页，共81页，编辑于2022年，星期二螺纹联接螺纹联接：利用螺纹副的自锁性，将零件联成一体的一种可拆联接。由于螺旋升角较小，有自锁作用，被联接件一般不会自行松脱。螺纹联接的结构简单，装拆方便，广泛应用于各种机械设备中。第三节第三节螺纹联接螺纹联接 对螺纹联接的基本要求：不断有足够的强度 不松使用时联接可靠，保证不会松动防松第25页，共81页，编辑于2022年，星期二 用一定形状的车刀（如矩形），使刀刃平面通过圆柱体的轴线，并沿螺旋线车削圆柱体外表面，则得到外螺纹（螺杆）。若车刀沿螺旋线车削圆柱体内孔，则得到内螺纹（螺母）。此外，也可在圆锥体上形成圆锥螺纹。一、螺纹的形成及主要参数一、螺纹的形成及主要参数.形成形成将直角三角形绕到直径为dl的圆柱体上，直角边ab与圆柱体底面的周边重合，则斜边ac在圆柱体表面上形成一条螺旋线。螺纹的形成 第26页，共81页，编辑于2022年，星期二.螺纹的主要参数螺纹的主要参数（1）外径（大径）d（D）：与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假想圆柱面直径，亦称公称直径。（2）内径（小径）d1(D1)：与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)相重合的假想圆柱面直径。（3）中径d2：在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，d20.5(d+d1)。（4）螺 距 P：相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离。（5）导程（）同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离。第27页，共81页，编辑于2022年，星期二（6）螺纹升角：在中径圆柱上的螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。（7）牙型角：轴向剖面内螺纹牙型两侧间的夹角。（8）线 数 n：螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n4 螺距、导程、线数之间关系：=nP 第28页，共81页，编辑于2022年，星期二3.3.螺纹的类型螺纹的类型螺纹位置：内螺纹螺母；外螺纹螺钉。旋向判定：顺着轴线方向看，可见侧左边高则为左旋，右边高则为右旋。螺纹旋向：左旋螺纹，右旋螺纹（常用）。右旋左旋思考：第29页，共81页，编辑于2022年，星期二效率低、自锁性好。效率高、自锁性差。螺纹牙形：三角形、矩形、梯形、锯齿形等3033060三角形梯形锯齿形矩形单线，用于联接双线或多线，常用于传动联接螺纹：一般为单线、粗牙、右旋的三角螺纹。螺纹线数：单线（联接）；多线（传动）。第30页，共81页，编辑于2022年，星期二二、二、联联接用螺接用螺纹纹 联接用螺纹一般为三角形螺纹（截面牙形为三角形）。三角形螺纹分为米制（公制）和英制两类，我国除管螺纹采用英制螺纹外，其余均采用米制螺纹。按螺距P不同又分为粗牙螺纹和细牙螺纹。同一公称直径（螺纹大径d）的螺纹可有多种螺距，螺距最大的称为粗牙螺纹，其余称为细牙螺纹。1.普通螺纹普通螺纹（米制三角形螺纹）：牙型角=600，牙根较厚，牙根强度高。(a)粗牙螺纹 (b)细牙螺纹 （1）粗牙螺纹 粗牙螺纹为基本螺纹，一般情况下用粗牙螺纹。（2）细牙螺纹 与公称直径相同的粗牙螺纹相比，细牙螺纹的螺距小、牙细、小径大，故自锁性好，对螺纹件的强度削弱小。但细牙螺纹因每圈接触面较小，不耐磨，磨损后易滑丝，常用于受冲击、振动、变载荷以及薄壁零件的联接和微调装置中。第31页，共81页，编辑于2022年，星期二2管螺纹 管螺纹是专用于管件联接的特殊细牙三角形螺纹。其牙型角为55o，公称直径为管子的内径。管螺纹分为圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。圆柱管螺纹联接的内、外螺纹间无径向间隙，联接密封性较好，常用于水、煤气和润滑油管道；圆锥管螺纹有1：16的锥度，主要依靠牙的变形来保证联接的密封性，常用于高温、高压等密封性要求较高的管道联接。第32页，共81页，编辑于2022年，星期二三、螺纹联接件三、螺纹联接件 螺纹联接件的品种虽然很多，但基本上都是商业性的标准件，只要合理选择其规格、型号后，就可直接购买。国家标准规定，螺纹联接件的公称直径均为螺纹的大径；其精度分A、B、C三个等级，A级精度最高，B级精度次之，常用的标准螺纹联接件选用C级精度。螺纹联接件一般常用Q215、Q235、10、35、45等材料制造；受冲击、振动、变载荷作用的螺纹联接件可采用合金钢，如15Cr、40Cr、15MnVB、30CrMnSi；有防腐、防磁、耐高温、导电等特殊要求时采用1Cr13、2Cr13、CrNi2、1Cr18Ni9Ti和黄铜H62、HPb62及铝合金2B11、2A10等材料；近年来还发展了高强度塑料的螺栓和螺母。螺母材料的强度和硬度一般较相配合螺栓材料稍低。常用的标准联接零件有螺栓、螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈和防松零件等。第33页，共81页，编辑于2022年，星期二 螺栓杆部可以全部制成螺纹或只有一段螺纹。螺栓头部的形状很多，如六角头、方头、T形头，但以六角螺栓应用最广。六角头螺栓按头部大小分为标准六角头螺栓和小六角头螺栓两种。用冷镦法生产的小六角头螺栓，用材省、生产率高、力学性能好，但由于头部尺寸小，不宜用于被联接件抗压强度低和经常装拆的场合。螺栓还可分为普通螺栓（图a）和铰制孔螺栓（图b,铰制孔螺栓其螺纹部分直径比杆部小）两类，以分别用于普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接。1.螺栓螺栓图a 普通螺栓图b 铰制孔螺栓第34页，共81页，编辑于2022年，星期二A型（有退刀槽）B型（无退刀槽）双头螺柱2.双头螺柱双头螺柱 双头螺柱的两端均制有螺纹。双头螺柱的一端旋入被联接件的螺纹孔，另一端用螺母拧紧，有A、B两种结构。3.螺钉螺钉 螺钉的结构与螺栓的结构相似，但头部的形状较多，以适应不同的要求。内六角沉头用于拧紧力矩大、联接强度高、结构紧凑的场合；十字槽沉头拧紧时易对中、不易打滑，便于用机动工具装配；一字槽浅沉头螺钉结构简单，用于拧紧力矩小的场合。(a)六角头螺钉 (b)内六角头螺钉(c)一字槽浅沉头螺钉(d)一字槽圆头螺钉 (e)十字槽沉头螺钉 第35页，共81页，编辑于2022年，星期二4.紧定螺钉紧定螺钉 紧定螺钉用末端顶住被连接件，末端结构有多种形式，锥端要求被顶面有凹坑，紧顶可靠，适用于被紧定零件硬度较低、不经常拆装的场合；倒角端适用顶紧硬度较高的平面、经常装拆的场合；圆柱端不伤被顶表面，多用于需经常调节位置的场合。开槽锥端 开槽倒角端 开槽长圆柱端 六角头圆锥端 第36页，共81页，编辑于2022年，星期二5.螺母螺母 螺母形状有六角螺母、圆螺母、方螺母等，应用最普遍为六角形螺母。（1）六角螺母 按螺母厚度不同，六角螺母分为普通螺母、薄螺母、厚螺母。薄螺母用于尺寸受空间限制的地方，厚螺母用于装拆频繁、易于磨损的地方。（2）圆螺母 圆螺母的螺纹常为细牙螺纹，四个缺口供扳手拧螺母用，常与止动垫圈配合使用，形成机械防松，用来固定轴上零件。普通螺母 六角扁螺母 六角厚螺母六圆螺母第37页，共81页，编辑于2022年，星期二6垫圈垫圈 常用的垫圈有平垫圈、斜垫圈和弹簧垫圈。斜垫圈用于垫平倾斜的支承面，避免螺杆受到附加的偏心载荷。弹簧垫圈与螺母配合使用，可起摩擦防松作用。(a)平垫圈 (b)斜垫圈 (c)弹簧垫圈 在螺母与被联接件之间通常装有垫圈，以增大与被联接件的接触面，降低接触面的压强，从而保护被联接件表面在拧紧螺母时不致被擦伤。第38页，共81页，编辑于2022年，星期二 四、螺纹联接的类型四、螺纹联接的类型 螺纹联接是通过螺纹联接件或被联接件上的内、外螺纹来实现的，有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接等类型。1.螺栓联接螺栓联接 螺栓联接是将螺栓穿过被联接件上的通孔，再拧紧螺母的联接。这种联接结构简单、加工方便、成本低，一般用于被联接件不太厚、般用于被联接件不太厚、需经常装拆的场合。需经常装拆的场合。螺栓联接可分为普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接两类。普通螺栓联接第39页，共81页，编辑于2022年，星期二（1）普通螺栓联接 螺栓杆与被联接件孔壁之间保持一定的间隙，杆与孔的加工精度低，应用广泛。使用时需拧紧螺母。不管联接传递的载荷是何种形式，都使联接螺栓产生拉伸变形。（2）铰制孔螺栓联接 装配后螺栓杆与被联接件孔壁之间没有间隙，螺栓杆与孔需精加工（孔需铰制），成本较高。螺栓工作时承受剪切和挤压作用。一般用于承受横向载荷、要求定位精度高的场合。普通螺栓联接铰制孔螺栓联接 第40页，共81页，编辑于2022年，星期二2.双头螺柱联接双头螺柱联接 螺柱两头都制有螺纹，一头旋紧在被联接件之一的螺纹孔中，另一头穿过其余联接件的通孔，再拧紧螺母。双头螺柱联接装拆方便，拆卸时，只需拧下螺母而不必从螺纹孔拧出螺柱。这种联接适用于被联适用于被联接件之一较厚难以穿孔并经常装拆接件之一较厚难以穿孔并经常装拆的场合。的场合。3.螺钉联接螺钉联接 螺钉联接是将螺钉穿过一被联接件的通孔后直接拧入另一较厚的被联接件螺纹孔中的一种联接。这种联接不用螺母，结构简单，经常拆卸时易损坏孔内螺纹，故螺钉联接多用于受力受力不大、被联接件之一较厚难以穿孔、不需经常不大、被联接件之一较厚难以穿孔、不需经常装拆的场合装拆的场合。双头螺柱联接螺钉联接第41页，共81页，编辑于2022年，星期二4.紧定螺钉联接紧定螺钉联接 紧定螺钉联接是将紧定螺钉旋入一螺纹零件的螺纹孔中，并用紧定螺钉端部顶住或顶入另一个零件，从而固定两个零件的相对位置，并可固定两个零件的相对位置，并可传递不太大的力或转矩的一种联接。传递不太大的力或转矩的一种联接。紧定螺钉联接5.地脚螺栓联接地脚螺栓联接 地脚螺栓联接如图所示，用于水泥基础中固定各种机架 地脚螺钉第42页，共81页，编辑于2022年，星期二6.吊环螺钉联接吊环螺钉联接 吊环螺钉联接一般装在机器的外壳上，以便于安装、拆卸和运输时起吊。如果使用两个吊环螺钉工作时，两个吊环间的受力夹角不得大于90，如图b所示。吊环螺钉应进行200%额定静载荷的强度试验，试验后吊环螺钉不允许有永久变形和裂纹，以保证起重和搬运时的安全。(a)(b)吊环螺钉第43页，共81页，编辑于2022年，星期二五、螺栓组联接的结构分析五、螺栓组联接的结构分析工程中螺纹联接皆成组使用（螺螺栓栓组组联联接接），单个使用极少。因此，必须研究栓组设计。1.为了便于加工制造、确保接合面受力比较均匀，接合面采用轴对称的简单几何形状，布局要尽量对称分布，栓组中心与联接结合面形心重合。螺栓的布置形式2.螺栓组的布局应使各螺栓的受力合理 第44页，共81页，编辑于2022年，星期二（1）对承受横向载荷的螺栓联接，沿工作载荷方向上不要成对地布置8个以上的螺栓，以避免螺栓受力严重不均匀。若同时承受轴向载荷和较大的横向载荷，可采用图示的卸荷装置来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。承受横向载荷的螺栓联接卸荷装置（2）当螺栓联接承受弯矩、转矩或翻转力矩时，应使螺栓的位置尽量远离翻转轴线，以减小螺栓的受力，如图b布置较合理。（a)(b)翻转轴线第45页，共81页，编辑于2022年，星期二（）为了便于钻孔时在圆周上分度和画线，分布在同一圆周上的螺栓数应取易于等分的数，如3、4、6、8、12等。4.为了便于制造，在同一螺栓组中，螺栓材料、直径均应相同。合理间距，适当边距，以利用扳手装拆，如图所示。（3）当螺栓联接承受扭矩时，螺栓组应尽量远离螺栓组形心。位于中心O点的螺栓没有充分发挥作用 扳手空间 第46页，共81页，编辑于2022年，星期二5.避免螺栓受偏心载荷钩头螺栓联接被联接件支承面不平突起表面与孔不垂直（）引起偏心载荷的原因（）防偏载措施 凸台；凹坑（鱼眼坑）；斜垫片 钩头螺栓凸台与凹坑斜面垫圈第47页，共81页，编辑于2022年，星期二螺纹按其旋向分为左旋螺纹和右旋螺纹，右旋螺纹的相对轴向移动方向和旋转方向满足右手定则，即右手的大拇指表示螺纹件轴向移动方向，四指的弯曲方向则为该螺纹件的转动方向（扳手的转动方向）。.装拆时螺纹联接件转向的判定装拆时螺纹联接件转向的判定由于机械工程中通常用右旋螺纹，故在装拆螺纹联接时，一般情况下可用右手定则来判定螺纹联接件的轴向移动方向与转向间的关系，六、螺纹联接装配中的几个问题六、螺纹联接装配中的几个问题第48页，共81页，编辑于2022年，星期二.螺纹联接的预紧螺纹联接的预紧 预紧力过小会使联接不可靠,不能满足工作要求；预紧力过大容易将螺栓拉断。增强联接刚度提高防松能力增强紧密性一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，称为预紧。（）预紧的目的（）预紧的目的（）预紧力的控制（）预紧力的控制控制控制T T的大小的大小第49页，共81页，编辑于2022年，星期二一般情况凭经验，拧紧即可。控制方法定力矩扳手测力矩扳手冲击扳手冲击扳手第50页，共81页，编辑于2022年，星期二（）螺栓拧紧顺序：为了保证接合面贴合良好、螺栓间承载一致，在拧紧螺栓组中各螺栓时，必须按一定顺序分步拧紧 第51页，共81页，编辑于2022年，星期二.螺纹联接的防松螺纹联接的防松 (1)螺纹联接按自锁条件设计：v。静载下不会自行松脱。(2)松动原因冲击、振动、变载荷下温度变化较大时螺旋副摩擦力减小或瞬时消失松动(3)防松方法防止螺旋副相对转动防止螺旋副相对转动。按防松原理不同，分为摩擦力防松、机械防松及永久性防松摩擦力防松、机械防松及永久性防松三类第52页，共81页，编辑于2022年，星期二）摩擦力防松对顶螺母两螺母对顶拧紧后，使旋合螺纹间始终受到的压力和摩擦力作用而防止松脱。弹簧垫圈螺母拧紧后，靠垫圈被压平产生的弹性反力使旋合螺母间压紧，同时垫圈斜口的尖端抵住螺母与被联接件的接触面，也有防松作用。开口方向：斜向右下方第53页，共81页，编辑于2022年，星期二自锁螺母螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口螺母拧紧后收口胀开，利用收口的弹力压紧旋合螺纹。第54页，共81页，编辑于2022年，星期二开口销与槽形螺母）机械防松（直接锁住）开槽螺母拧紧后，将开口销穿入螺栓尾部的小孔和螺母槽内，并将开口销尾部掰开与螺母侧面贴紧，靠开口销阻止螺栓与螺母的相对转动而防松。第55页，共81页，编辑于2022年，星期二止动垫圈。螺母拧紧后，将止动垫圈上的耳分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，即可将螺母锁住第56页，共81页，编辑于2022年，星期二正确不正确注意金属丝穿入方向：穿绕的金穿绕的金属丝应让任一螺钉在松动时，使属丝应让任一螺钉在松动时，使其余的螺钉产生拧紧的趋势。其余的螺钉产生拧紧的趋势。串联金属丝用低碳钢丝穿入螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制约。使用时必须注意钢丝穿入的正确方向 第57页，共81页，编辑于2022年，星期二）永久性防松胶接冲点焊住第58页，共81页，编辑于2022年，星期二采用双螺母对顶方法紧固双头螺柱时，先将两个螺母互相旋紧在双头螺柱上，然后用扳手转动上面一个螺母，因下面一个螺母的锁紧作用，迫使双头螺柱随扳手转动而拧入螺纹孔中紧固。松开时，用两把扳手分别夹住两螺母同时反向松动。.双头螺柱旋入端的紧固双头螺柱旋入端的紧固由于双头螺柱没有头部，无法将旋入端紧固，为此常采用两螺母对顶的方法来装配双头螺柱。第59页，共81页，编辑于2022年，星期二第四节 联轴器和离合器 了解常用联轴器、离合器的主要类型和用途；掌握常用联轴器的结构、原理、特点、应用及选择。第60页，共81页，编辑于2022年，星期二功用功用:实现同一直线的轴与轴的联接,并用传递运动和动力,有时也可用作安全装置。区别区别:工作时是否可以分离或接合 离合器离合器:在机器运转时,可使两轴随时接合或分离,用以控制传动系统的断续。联轴器联轴器:在机器运转时，两轴不能分离，只有停车后将联接拆开后，两轴才能分离。联轴器与离合器的功用及区别联轴器与离合器的功用及区别第61页，共81页，编辑于2022年，星期二轴向偏移 径向偏移角偏移 综合偏移因此,要求联轴器与离合器从结构上具有适应一定范围的相对位移的性能 制 造及安装误差、变形、温度变化不能保证严格的对中,使两轴偏移:两轴偏移两轴偏移 第62页，共81页，编辑于2022年，星期二一、常用联轴器一、常用联轴器按结构特性分刚性联轴器刚性联轴器挠性联轴器挠性联轴器不能补偿两轴偏移能补偿两轴偏移无弹性元件无弹性元件无弹性元件无弹性元件有弹性元件有弹性元件有弹性元件有弹性元件利用工作元件间的动联接实现偏移补偿 利用弹性元件的变形来补偿偏移第63页，共81页，编辑于2022年，星期二1.1.刚性联轴器刚性联轴器特点：结构简单，价格低无法补偿位移和偏斜无法补偿位移和偏斜，对两轴对中性要求高；无缓冲吸振能力无缓冲吸振能力。缺点：(1)(1)套筒联轴器套筒联轴器套筒联轴器套筒联轴器利用一公用套筒，通过销或键将两根轴联接在一起 传动过程及运动演示特点特点:结构简单，制造容易，径向尺寸小，但要求两轴安装精度高，装拆时轴需作较大的轴向移动。应用应用:用于要求其径向尺寸小、两轴能严格对中的低速、轻载、工作平稳无冲击的场合。第64页，共81页，编辑于2022年，星期二(2)(2)夹壳联轴器夹壳联轴器夹壳联轴器夹壳联轴器由两个半圆筒形的夹壳及连接螺栓所组成，当拧紧螺栓时，使两个夹壳紧压在轴上，靠接触面的摩擦力来传递转矩。传动过程及运动演示特点特点:装拆时轴不需要轴向移动，故装拆方便。应用应用:主要用于速度低，工作平稳以及轴的直径小于200mm的场合第65页，共81页，编辑于2022年，星期二(3)(3)凸缘联轴器凸缘联轴器凸缘联轴器凸缘联轴器对中方式不同，有两种型式特点：能传递较大载荷。应用：用于两轴同轴度好、载荷平稳场合。由两个带有凸缘的半联轴器分别用键与两轴联接，然后用螺栓把两个半联轴器联成一体。GYD型 GY型 GYD型用半联轴器上的凹凸榫槽相配合来实现两轴的对中。用普通螺栓联接来联接两半联轴器，依靠两半联轴器接合面上的摩擦力传递转矩，因而，其对中性好，传递的转矩较小，但装拆时需移动轴。GY型通过铰制孔螺栓联接来实现两轴的对中，依靠螺栓杆产生剪切和挤压变形来传递转矩，故传递的转矩大，装拆时不需移动轴，但铰制孔加工较复杂，两轴对中性稍差。结构拆装第66页，共81页，编辑于2022年，星期二较大的齿侧间隙齿顶做成球面有较多齿传递转矩 承载高，用于重型机械。允许综合偏移综合偏移(1)(1)齿式联轴器齿式联轴器齿式联轴器齿式联轴器齿式联轴器的结构运动演示由两个带有内齿的外壳和两个带有外齿的半轴器组成这类联轴器利用其内部工作元件间构成的动联接实现位移补偿，但其结构中无弹性元件，不能缓和冲击与振动。常用的有齿式联轴器、十字滑块联轴器、万向联轴器等。2.2.无弹性元件挠性联轴器无弹性元件挠性联轴器第67页，共81页，编辑于2022年，星期二特点:允许径向偏移径向偏移,结构简单，径向尺寸小，但由于滑块转动时产生结构简单，径向尺寸小，但由于滑块转动时产生较大的离心力，故适用于工作转速不高、径向偏移较大的无冲击场合较大的离心力，故适用于工作转速不高、径向偏移较大的无冲击场合 (2)(2)十字滑块联轴器十字滑块联轴器十字滑块联轴器十字滑块联轴器运动演示 由两个端面开有凹槽的半轴器1、2和一个两端具有互相垂直凸块的中间滑块3构成第68页，共81页，编辑于2022年，星期二特点:径向外形尺寸小，紧凑、维修方便，能传递空间两相交轴之间的传动，允许角偏移可达角偏移可达4045。但单万向联轴器的主动轴以等角速度转动时，从动轴的角速度却在一定范围内作周期性变化，引起附加动载荷，使传动不平稳。(3)(3)万向联轴器万向联轴器万向联轴器万向联轴器结构运动演示由两个叉形接头和一个十字形销组成第69页，共81页，编辑于2022年，星期二双万向联轴器 的结构运动演示 在安装时应使中间轴的两叉形接头位于同一平面两叉形接头位于同一平面，并使主、从动轴与中间轴的夹角相等，从而使主动轴与从动轴同步转动。特点：可使两次角速度变化的影响相互抵消，从而使从动轴与主动轴的运动同步。第70页，共81页，编辑于2022年，星期二3.3.有弹性元件挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器这类联轴器其内部弹性元件具具有：1.变形功能，补偿综合位移补偿综合位移补偿综合位移补偿综合位移；2.变形功能，储存能量，缓冲能力缓冲能力缓冲能力缓冲能力；3.弹性滞后，吸振能力吸振能力吸振能力吸振能力；常用的有弹性元件挠性联轴器有：弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎联轴器等 第71页，共81页，编辑于2022年，星期二（1 1 1 1）弹性套柱销联轴器）弹性套柱销联轴器）弹性套柱销联轴器）弹性套柱销联轴器结构与刚性凸缘联轴器很相似，只是用带有弹性套的柱销代替了联接螺栓 结构运动演示 安装时一般将装有弹性套的半联轴器作动力的输出端有弹性套的半联轴器作动力的输出端，并在两半联轴器间留有轴向间隙，使两轴可有少量的轴向偏移特点：结构简单、重量较轻、安装方便、成本较低，但弹性套易磨损、寿命较短，主要应用于冲击小、有正反转或起动频繁的中、小功率传动的场合。第72页，共81页，编辑于2022年，星期二（2 2）弹性柱销联轴器）弹性柱销联轴器特点特点：结构简单，制造、安装、维护方便，传递转矩大、耐用性好，适用于轴向窜动较大、正反转及起动频繁、传递中小转矩场合。用尼龙柱销把两个半联轴器连接起来 结构结构运动演示运动演示第73页，共81页，编辑于2022年，星期二（3 3）轮胎联轴器）轮胎联轴器用压板和螺钉将轮胎式橡胶制品紧压在两半联轴器上，工作时通过轮胎传递转矩 特点及应用：结构简单，具有较大的补偿位移的能力，良好的缓冲防振性能，但径向尺寸大。适用于潮湿、多尘、冲击大、正反转频繁、两轴间角偏移较大的场合 第74页，共81页，编辑于2022年，星期二二、联轴器的选用二、联轴器的选用二、联轴器的选用二、联轴器的选用载荷平稳，转速稳定，同轴度好，无相对位移载荷平稳，转速稳定，同轴度好，无相对位移的场合刚性联轴器刚性联轴器。联轴器大多已标准化已标准化，选用时一般是根据工作条件选择联轴器类型，再根据轴径、转速和转矩大小选择型号即可。载荷平稳，转速稳定，有相对位移载荷平稳，转速稳定，有相对位移场合无弹性元件挠性联轴器无弹性元件挠性联轴器。同轴度不易保证的场合同轴度不易保证的场合弹性联轴器弹性联轴器。1.类型选择2型号、尺寸选择 轴径d大小：dmindmax范围工作转速：nn转矩T：Tc=K=KA AT TT（许用名义转矩）选型号（查手册）K KA A工作情况系数，与工作机、原动机类型有关，工作情况系数，与工作机、原动机类型有关，查表查表第75页，共81页，编辑于2022年，星期二【解】1.类型选择：为了隔离振动与冲击，选用弹性套柱销联轴器选用弹性套柱销联轴器。2.型号、尺寸选择 根据电动机和减速器轴伸直径，查表选用LT6型弹性套柱销联轴器。确定联轴器相关尺寸如下：主动端（电动机端）Y型（长圆柱）轴孔，A型平键，d=38mm，L=82mm；从动端（减速器端）J1型轴孔（短圆柱不带沉孔），A型平键，d=42mm，L=84mm。标记为 LT6 型联轴器 GB/T 432320023.载荷计算 传递转矩 Nm查表查表得工作情况系数KA=1.9，故由式（7-20）得计算转矩为Tc=K=KA AT=1.9X108.3=205.77T=1.9X108.3=205.77 Nm查表得公称转矩Tn=250N m，许用转速n=3800r/min，故适用。【例】某车间起重机的减速器与电动机之间用联轴器联接。已知电动机功率P=11KW，转速n=970r/min，电动机轴伸的直径为38mm，轴伸长度为80mm；减速器输入轴的直径为42mm，其长度为80mm。试选择所需的联轴器。第76页，共81页，编辑于2022年，星期二二、常用离合器二、常用离合器按工作原理分嵌合式离合器摩擦式离合器利用机械嵌合副的接合来传递转矩利用摩擦副的摩擦力来传递转矩。按控制方式分 操纵离合器自控离合器必须通过操纵才具有接合或分离的功能在某些性能参数发生变化时，能自行接合或分离第77页，共81页，编辑于2022年，星期二1.1.牙嵌离合器牙嵌离合器特点：结构简单，尺寸小，工作时被联接的两轴无相对滑动而同速旋转，并能传递较大的转矩，但是在运转中接合时有冲击和噪声，接合时必须使主动轴慢速转动或停车。由两个端面有牙的半联轴器组成，其中一个半离合器固定在主动轴上，另一个半离合器用导向平键或花键与从动轴联接，并通过操纵机构使其作轴向移动，以实现离合器的接合或分离。结构第78页，共81页，编辑于2022年，星期二2.2.摩擦离合器摩擦离合器:（1 1）单片圆盘摩擦离合器）单片圆盘摩擦离合器:特点：结构简单，散热性好，但径向尺寸较大、摩擦力受到限制，常用在轻型机械上。摩擦式离合器的特点：接合或分离不受主、从动轴转速的限制，接合过程平稳，冲击、振动小，过载时发生打滑，可以保护其它重要零件不致损坏。但在接合、分离过程中会产生滑动摩擦，故发热量较大，磨损较大，有时其外形尺寸较大。由主摩擦片、从动摩4组成，分别与主动轴、从动轴相联接，操纵环可以使从动摩擦片沿从动轴移动，从而实现接合与分离。第79页，共81页，编辑于2022年，星期二 外套筒2、内套筒9分别固定在主动轴1和从动轴10上，有内、外两组摩擦片。外摩擦片4的外齿插入外套筒2的纵向槽中（花键联接）；内摩擦片5的内齿插入内套筒9的纵向槽中。两组摩擦片交错排列。操纵滑环7向左移动时，角形杠杆8通过压板3将内、外摩擦片相互压紧在一起，随同主动轴和外套筒一起旋转的外摩擦片通过摩擦力将扭矩和运动传递给内摩擦片，从而使内套筒和从动轴旋转。当操纵滑环7向右移动时，角形杠杆8在弹簧的作用下将摩擦片放松，则两轴分离。螺母6可调节摩擦片之间的压力