机械基础连接课件.ppt
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1、电子工业出版社电子工业出版社第5章 连接1在如图5-1所示的压力容器使用了何种连接?该连接起什么作用?2除以上连接,在工程中还有哪些机械连接?第五章第五章 连连 接接PDp图5-1 压力容器 第五章:连第五章:连 接接学习目标:学习目标:学习目标:学习目标:1.1.了解连接的类型与应用;了解连接的类型与应用;了解连接的类型与应用;了解连接的类型与应用;2.2.理解平键及花键连接的类型、结构与标准;理解平键及花键连接的类型、结构与标准;理解平键及花键连接的类型、结构与标准;理解平键及花键连接的类型、结构与标准;3.3.了解销连接的类型、特点和应用了解销连接的类型、特点和应用了解销连接的类型、特点
2、和应用了解销连接的类型、特点和应用4.4.了解常用螺纹的类型、特点和应用;了解常用螺纹的类型、特点和应用;了解常用螺纹的类型、特点和应用;了解常用螺纹的类型、特点和应用;5.5.熟悉螺纹连接的主要类型、应用、结构和防松方熟悉螺纹连接的主要类型、应用、结构和防松方熟悉螺纹连接的主要类型、应用、结构和防松方熟悉螺纹连接的主要类型、应用、结构和防松方法;法;法;法;6.6.了解联轴器、离合器的功用、类型、特点和应用了解联轴器、离合器的功用、类型、特点和应用了解联轴器、离合器的功用、类型、特点和应用了解联轴器、离合器的功用、类型、特点和应用能力目标能力目标1.1.工作中具有正确选用键连接的能力工作中具
3、有正确选用键连接的能力工作中具有正确选用键连接的能力工作中具有正确选用键连接的能力2.2.会选择螺纹连接并具有拆装螺纹连接的能会选择螺纹连接并具有拆装螺纹连接的能会选择螺纹连接并具有拆装螺纹连接的能会选择螺纹连接并具有拆装螺纹连接的能力力力力3.3.具有使用销、联轴器、离合器的能力。具有使用销、联轴器、离合器的能力。具有使用销、联轴器、离合器的能力。具有使用销、联轴器、离合器的能力。第五章:连第五章:连 接接第五章:连第五章:连 接接5.1 键连接与销连接键连接与销连接5.1.1 键连接键连接 由图由图5-1所示,轴所示,轴1、2通过键与联轴器连接,当轴通过键与联轴器连接,当轴1转动时转动时,
4、通过联轴器带动轴通过联轴器带动轴2一起转动。由此可知,一起转动。由此可知,键主要用于轴和键主要用于轴和轴上零件的周向固定并传递转矩。轴上零件的周向固定并传递转矩。有些类型的键还可实现有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。轴上零件的轴向固定或轴向移动。图5-1 键连接 第五章:连第五章:连 接接1.平键联接平键联接(1)平键的工作原理:)平键的工作原理:平键的两侧面是工作面,见图平键的两侧面是工作面,见图5-2。上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙。工作时,靠键与键上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙。工作时,靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。槽侧面的挤压来传递扭矩。图图5-3平键连接
5、平键连接(2)平键的特点)平键的特点 平键平键连接的优点是结构简单,对中性好,装拆、维护方便。缺点是不连接的优点是结构简单,对中性好,装拆、维护方便。缺点是不能承受轴向力。能承受轴向力。(3)平键的分类:)平键的分类:平键分为普通平键,导向平键和滑键。平键分为普通平键,导向平键和滑键。n普通平键分成普通平键分成A型(双圆头)型(双圆头)B型(方头)型(方头)C型(单圆头)见图型(单圆头)见图5-4abc。其中。其中A型平键应用最为广泛,型平键应用最为广泛,C型平键常用于轴端与毂类型平键常用于轴端与毂类零件的连接。零件的连接。第五章:连第五章:连 接接a)圆头)圆头 b)方头)方头 c)半圆头)
6、半圆头导向平键导向平键如图如图-和和滑键滑键如图如图-,它们能够满足轮毂与轴间需要有相对,它们能够满足轮毂与轴间需要有相对滑动的动连接。滑动的动连接。图图-导向平键导向平键图图-滑键滑键 第五章:连第五章:连 接接2平键的选择平键的选择 n(1)类型选择)类型选择,一般应考虑传递转矩大小,轴上零件沿轴向是否有移动及移动距离大小,一般应考虑传递转矩大小,轴上零件沿轴向是否有移动及移动距离大小,对中性要求和键在轴上的位置等因素,并结合各种键的特点加以分析选择。对中性要求和键在轴上的位置等因素,并结合各种键的特点加以分析选择。n(2)尺寸的选择)尺寸的选择,普通平键的键宽,普通平键的键宽 b 和键高
7、和键高 h按键所在的轴径按键所在的轴径 d 查标准选定。键的长查标准选定。键的长度度 L 可根据轮毂可根据轮毂L1的长度确定,键长的长度确定,键长L=L1-(510)mm。导向平键应按轮毂的长度及。导向平键应按轮毂的长度及滑动距离而定。键的长度还须符合标准规定的长度系列。普通平键和键槽的尺寸见滑动距离而定。键的长度还须符合标准规定的长度系列。普通平键和键槽的尺寸见表表-1。n 【例例-1】已知某减速器中的齿轮安装在轴的两支点之间,构成静连接。齿轮与轴已知某减速器中的齿轮安装在轴的两支点之间,构成静连接。齿轮与轴 的材料均为锻钢,齿轮精度为的材料均为锻钢,齿轮精度为7级,安装齿轮处的轴径级,安装
8、齿轮处的轴径d=65 mm,齿轮轮毂宽度为齿轮轮毂宽度为110 mm。要求传递的转矩。要求传递的转矩T=2000NM,载荷有轻微冲击。试设计此连接。载荷有轻微冲击。试设计此连接。n 解解 1选择键的类型选择键的类型 由于由于7级精度以上的齿轮要求一定的定心精度,故该轴毂连接应级精度以上的齿轮要求一定的定心精度,故该轴毂连接应选择普通平键连接。又因为该齿轮位于两支点之间所以选择选择普通平键连接。又因为该齿轮位于两支点之间所以选择A型键(圆头)。型键(圆头)。n2选择键的主要尺寸选择键的主要尺寸 根据键所在的轴径选择键的截面尺寸。轴径根据键所在的轴径选择键的截面尺寸。轴径d=65mm,从,从表表5
9、-1查得键宽查得键宽b=18mm,键高键高h=11mm,键长,键长L=110-(510)mm=(105100)mm。取取L=100mm。n标记为键标记为键18100GB10962003n3.标注键连接公差标注键连接公差如图如图5-7 第五章:连第五章:连 接接n5.1.2销连接销连接n销连接一般有两种类型,用于确定零件之间的相销连接一般有两种类型,用于确定零件之间的相互位置,并可传递不大载荷的,一般称为定位销,互位置,并可传递不大载荷的,一般称为定位销,见图见图5-8a、b、c。作为安全保护装置中的过载剪作为安全保护装置中的过载剪断元件的,一般称之安全销,见图断元件的,一般称之安全销,见图5-
10、8d。n销的材料应为销的材料应为35、45号钢,开口销为低碳钢。号钢,开口销为低碳钢。第五章:连第五章:连 接接 5.1.3花键连接花键连接花键花键连接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成,连接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成,花键齿侧面为工作面,适用于动连接和静连接。花键齿侧面为工作面,适用于动连接和静连接。1花键连接的特点及应用花键连接的特点及应用花键连接的特点主要有:花键齿较多、工作面积大、花键连接的特点主要有:花键齿较多、工作面积大、承载能力较高;键均匀分布,各键齿受力较均匀;齿轴一承载能力较高;键均匀分布,各键齿受力较均匀;齿轴一体且齿槽浅、齿根应力集中小,强度高
11、且对轴的强度削弱体且齿槽浅、齿根应力集中小,强度高且对轴的强度削弱减少;轴上零件对中性好减少;轴上零件对中性好,导向性较好。花键连接主要用于导向性较好。花键连接主要用于定心精度高、载荷大或经常滑移的连接。定心精度高、载荷大或经常滑移的连接。2花键类型花键类型按齿形不同分为矩形花键连接按齿形不同分为矩形花键连接,见见图图5-10,渐开线花键连接渐开线花键连接,见见图图5-11。第五章:连第五章:连 接接n(1)矩形花键)矩形花键矩形花键采用小径定心方式,即外花键和内花键的小径作为配矩形花键采用小径定心方式,即外花键和内花键的小径作为配合表面。其特点是定心精度高,定心合表面。其特点是定心精度高,定
12、心 的稳定性好。矩形花键的稳定性好。矩形花键连接广泛应用于飞机、汽车、拖拉机、机床等领域。连接广泛应用于飞机、汽车、拖拉机、机床等领域。(2)渐开线花键)渐开线花键 渐开线花键的齿廓是渐开线,分度圆压力角有渐开线花键的齿廓是渐开线,分度圆压力角有30及及45两两种。齿高分别为种。齿高分别为0.5m和和0.4m,这里这里m为模数。为模数。di为渐开线花键为渐开线花键的分度圆直径。的分度圆直径。渐开线花键采用齿形定心方式。其制造工艺与齿轮完全相同,渐开线花键采用齿形定心方式。其制造工艺与齿轮完全相同,制造精度高,花键齿根强度高,应力集中小,易于定心,用于制造精度高,花键齿根强度高,应力集中小,易于
13、定心,用于载荷较大、轴径也大且定心精度高时的连接。载荷较大、轴径也大且定心精度高时的连接。第五章:连第五章:连 接接n5.2 螺纹联接螺纹联接螺纹联接是一种利用螺纹零件构成的可拆联接。螺纹联接具有结构简单,工作可螺纹联接是一种利用螺纹零件构成的可拆联接。螺纹联接具有结构简单,工作可靠,装拆方便,类型多样等特点,且大多数螺纹零件已经标准化,靠,装拆方便,类型多样等特点,且大多数螺纹零件已经标准化,n5.2.1 螺纹的的类型、特点和应用螺纹的的类型、特点和应用n1螺纹类型:螺纹类型:n螺纹一般分为:外螺纹、内螺纹;圆柱螺纹、圆锥螺纹、螺纹一般分为:外螺纹、内螺纹;圆柱螺纹、圆锥螺纹、n左旋螺纹、右
14、旋螺纹。如左旋螺纹、右旋螺纹。如图图512n按牙型的不同分为按牙型的不同分为 n(1)三角螺纹)三角螺纹图图513a,效率低,易自锁,多用于连接。,效率低,易自锁,多用于连接。n(2)矩形螺纹)矩形螺纹图图513b、梯形螺纹、梯形螺纹图图513c,锯齿形螺纹,锯齿形螺纹 图图513d,效率较高,效率较高,主要用于螺旋传动。主要用于螺旋传动。n(3)管螺纹)管螺纹:主要用于管路的连接。:主要用于管路的连接。n根据螺旋线数目分:根据螺旋线数目分:n(1)单线螺纹)单线螺纹(n=1),),图图5-14a n(2)双线螺纹)双线螺纹(n=2),),图图5-14bn(3)多线螺纹)多线螺纹(n2),一般
15、不超过),一般不超过4。图图5-14c 第五章:连第五章:连 接接2主要参数主要参数(1)大径大径d(D):):螺纹的最大直径,标准中为公称直径。(螺纹的最大直径,标准中为公称直径。(图图515)(大写字母表示内)(大写字母表示内螺纹,小写字母表示外螺纹。)螺纹,小写字母表示外螺纹。)(2)小径小径d1(D1):):螺纹的最小直径,强度计算中常作为螺杆危险剖面的计算直径;螺纹的最小直径,强度计算中常作为螺杆危险剖面的计算直径;(3)中径中径d2(D2):):过螺纹轴的剖面内牙型上牙间距等于螺纹牙厚处的假想圆柱面直径。过螺纹轴的剖面内牙型上牙间距等于螺纹牙厚处的假想圆柱面直径。是确定螺纹几何参数
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