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1、第第8章章联联接接(可拆联接可拆联接)8.1.1 8.1.1 螺纹联接螺纹联接8.1.2 8.1.2 键联接键联接8.1.4 销联接销联接8.1.3 8.1.3 花键联接花键联接华东交通大学专用作者：潘存云教授 1)、螺纹的形成、螺纹的形成1.螺纹参数螺纹参数d2螺螺旋旋线线-一一动动点点在在一一圆圆柱柱体体的的表表面面上上，一一边边绕绕轴轴线线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。螺螺纹纹-一一平平面面图图形形沿沿螺螺旋旋线线运运动动，运运动动时时保保持持该该图图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。螺纹螺纹8.1.1 螺

2、纹联接螺纹联接华东交通大学专用作者：潘存云教授按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹华东交通大学专用作者：潘存云教授螺纹的牙型螺纹的牙型矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹1530330华东交通大学专用作者：潘存云教授按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线

3、的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹华东交通大学专用作者：潘存云教授按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内

4、螺纹螺纹副螺纹副华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹华东交通大学专用作者：潘存云教授按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹联接螺纹联接螺纹传动螺纹传动螺纹螺旋传动螺旋传动华东交通大学专用作者：潘存云教授联接螺纹联接螺纹传动螺纹传动螺

5、纹华东交通大学专用作者：潘存云教授按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹联接螺纹联接螺纹传动螺纹传动螺纹圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹华东交通大学专用作者：潘存云教授圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹管螺纹管螺纹华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云(3)中

6、径中径d2 也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。设计：潘存云d1d2d(1)大径大径d 与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假想圆柱体的直径。(2)小径小径 d1 与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)相重合的假想圆柱体的直径。(4)螺距螺距P 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。(5)导程导程S(6)螺纹升角螺纹升角中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角(7)牙型角牙型角轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。tg=d2 nP 牙侧角牙侧角 d2SS=nP同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距P2)螺纹的主

7、要几何参数螺纹的主要几何参数SPP/2P/2华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云vFd2Stg=F/FnFFaFFa螺螺纹纹的的拧拧松松-螺螺母母在在F和和Fa的的联联合合作作用用下下，顺顺着着Fa等等速速向下运动。向下运动。螺螺纹纹的的拧拧紧紧-螺螺母母在在F和和Fa的的联联合合作作用用下下，逆逆着着Fa等等速速向上运动。向上运动。一、矩形螺纹一、矩形螺纹=03)3)螺旋副的受力分析、效率和自锁螺旋副的受力分析、效率和自锁展开中径展开中径d2 圆柱面得一斜面圆柱面得一斜面.螺旋副在轴向载荷Fa作用下相对运动，可看作在中径的水平力F推动滑块(重物)沿螺纹运动F-水平推力水平推力Fn

8、-法向反力法向反力Fa-轴向载荷轴向载荷F=f Fn-摩擦力摩擦力f-摩擦系数摩擦系数d2FR-总反力总反力v=tg-1 f-摩擦角摩擦角=f Fn/Fn =f FnFR定角-由材料确定F华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云+FnFRvFd2S滑块在F、FR 、Fa三力作用下处于平衡状态d2FFaFFa 作力多边形作力多边形得：得：F=Fatg(+)驱动力矩：驱动力矩：FaFFR 列出力平衡方程：列出力平衡方程：FR+Fa+F=0 FRFa=+FR=(1+f)Fn+Fa-阻力，阻力，F-驱动力，驱动力，当螺纹拧紧当螺纹拧紧(滑块上升滑块上升)时：时：FR=Fn+F FF

9、-摩擦力摩擦力,沿斜面朝下。沿斜面朝下。华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云FFa-FRvFRFa当当螺纹拧松螺纹拧松(滑块下滑滑块下滑)时：时：FRFa=-滑块在F、FR 、Fa三力作用下处于平衡状态作力多边形可得：作力多边形可得：F=Fatg(-)驱动力矩：驱动力矩：d2FFaFFnF-列出力平衡方程：列出力平衡方程：FR+Fa+F=0 F Fa-驱动力，驱动力，F-阻力，阻力，F-摩擦力摩擦力,沿斜面朝上。沿斜面朝上。华东交通大学专用作者：潘存云教授若若，则则T T为正值，其方向与螺为正值，其方向与螺母运动方向相反，是母运动方向相反，是阻力阻力；若若，则

10、则T T为为负负值值或或为为零零，如如T为为负负值值则则方方向向相相反反，其其方方向向与与预预先先假假定定的的方方向向相相反反，而而与与螺螺母母运运动动方方向向相相同同，成成为为放松螺母所需外加的放松螺母所需外加的驱动力矩。驱动力矩。提问：提问：当当时，若没有力矩时，若没有力矩T T，螺母螺母在在F Fa a的作用下会运动吗？的作用下会运动吗？不会！不会！-这种现象称为这种现象称为自锁。自锁。T Td2FaFFd2FaFFT T华东交通大学专用作者：潘存云教授引入参数引入参数f 和和就可象矩形螺纹那样对非矩形螺纹进就可象矩形螺纹那样对非矩形螺纹进行力的分析。行力的分析。滑块上升：滑块上升

11、：滑块下降：滑块下降：非矩形非矩形螺旋的自锁条件：螺旋的自锁条件：对于联接螺纹必须满足自锁条件华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云0 10 20 30 40 50 20406080100效率效率%定义螺旋副的效率为有效功与输入功之比：定义螺旋副的效率为有效功与输入功之比：当一定时，效率只是螺纹升角的函数，由此可以绘出效率曲线.当当一定时，在一定时，在=45=45-/2/2 处效率曲线有极大值。处效率曲线有极大值。对于传动螺旋，一般取：对于传动螺旋，一般取：对于联接螺纹，必须取：对于联接螺纹，必须取：升角过大,制造困难，且效率增高也不明显。=螺旋转动一圈时，有效功为螺旋转

12、动一圈时，有效功为F Fa aS S,输入功为输入功为2T2T。f =tg=tg自锁极限自锁极限2525紧固螺纹区紧固螺纹区华东交通大学专用作者：潘存云教授 4)4)机械制造常用螺纹机械制造常用螺纹三角形三角形螺纹螺纹普通普通螺纹螺纹=60管管螺纹螺纹=55普通螺纹以大径普通螺纹以大径d为为公称直径公称直径，同一公称直径可以有多，同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹粗牙螺纹，其余的统称为，其余的统称为细牙螺纹。细牙螺纹。60Pd粗牙粗牙dP细牙细牙dP细牙细牙粗牙螺纹应用最广。粗牙螺纹应用最广。细牙螺纹的优点：细牙螺纹的优点：升角小、小径大、自锁性

13、好、强度高，升角小、小径大、自锁性好、强度高，缺点：缺点：不耐磨易滑扣。不耐磨易滑扣。应用：应用：薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。华东交通大学专用作者：潘存云教授用螺纹密封的管用螺纹密封的管螺纹螺纹普通细牙普通细牙螺纹螺纹管管螺纹螺纹非螺纹密封管非螺纹密封管螺纹螺纹（圆柱管壁=55）用螺纹密封管用螺纹密封管螺纹螺纹（圆锥管壁=55）60圆锥管圆锥管螺纹螺纹公称直径公称直径-管子的公称通径。管子的公称通径。强调与普通螺纹不同55 55 非螺纹密封的管非螺纹密封的管螺纹螺纹d dd d2 2d d1 1P Pd dd d2 2d d1 1P P2华东交通

14、大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云梯形梯形螺纹：螺纹：梯梯形形锯齿形锯齿形30330为了减少摩擦和提高效率，这两种螺纹的牙侧角比三角形螺纹的要小得多。用于剖分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生的间隙，应用较广。锯齿形螺纹的效率比矩形螺纹高，但只适合单向传动。锯齿形螺纹锯齿形螺纹:常用于传动。常用于传动。=15=3螺纹的基本尺寸：螺纹的基本尺寸：华东交通大学专用作者：潘存云教授表表 1 1 直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸直径与螺距、粗牙普通螺纹基本尺寸 mm mm3 0.5 2.675 2.459 3 0.5 2.675 2.459 公称直径（大径）公称直径（大径）粗粗牙牙细细

15、牙牙 D d D d 螺距螺距P P 中径中径 D D2 2 d d2 2 小径小径 D D1 1d d1 1 螺距螺距P P 4 0.7 3.545 3.242 4 0.7 3.545 3.242 5 0.8 3.545 4.1345 0.8 3.545 4.1340.350.350.50.56 1 5.350 4.918 6 1 5.350 4.918 8 1.25 7.188 6.647 8 1.25 7.188 6.647 10 1.5 9.026 8.376 1.25,1 0.75 10 1.5 9.026 8.376 1.25,1 0.75 12 1.75 10.863 10.1

16、06 1.5,1.25 0.5 12 1.75 10.863 10.106 1.5,1.25 0.5(14)2 12.701 11.835 (14)2 12.701 11.835 1.5,11.5,116 2 14.701 13.835 16 2 14.701 13.835 (18)2.5 16.376 15.294 (18)2.5 16.376 15.294 20 2.5 18.376 17.294 20 2.5 18.376 17.294 (20)2.5 20.376 19.294 (20)2.5 20.376 19.294 24 3 22.052 20.752 24 3 22.052 2

17、0.752 (27)3 25.052 23.752 (27)3 25.052 23.752 30 3.5 27.727 26.211 30 3.5 27.727 26.211 2,1.5,12,1.5,1注：括号内的公称直径为第二系列注：括号内的公称直径为第二系列 H=0.866P dH=0.866P d2 2=d-0.6495P d=d-0.6495P d1 1=d-1.0825P=d-1.0825PD D1 1、d d1 1-内、外螺纹小径内、外螺纹小径 D D2 2、d d2 2-内、外螺纹中径内、外螺纹中径 D D、d d -内、外螺纹大径内、外螺纹大径 P-P-螺距螺距标记示例：标

18、记示例：M24(M24(粗牙普通螺纹、直径粗牙普通螺纹、直径2424、螺距、螺距3)3)M24X1.5(M24X1.5(细牙普通螺纹细牙普通螺纹,直径直径24,24,螺距螺距1.5)1.5)P PP/8P/8P/8P/8P/8P/8H/4H/4D dD dD D2 2 d d2 2 D D1 1 d d1 1 P/2P/2P/4P/43030 6060 9090 华东交通大学专用作者：潘存云教授表表 2 2 细牙普通螺纹基本尺寸细牙普通螺纹基本尺寸 mm mm螺距螺距P P 中径中径D D2 2、d d2 2 小径小径D D1 1、d d1 10.35 d-1+0.773 d-1+0.62

19、1 0.35 d-1+0.773 d-1+0.621 0.5 d-1+0.675 d-1+0.459 0.5 d-1+0.675 d-1+0.459 0.75 d-1+0.513 d-1+0.188 0.75 d-1+0.513 d-1+0.188 1 d-1+0.35 d-2+0.918 1 d-1+0.35 d-2+0.918 1.25 d-1+0.188 d-2+0.647 1.25 d-1+0.188 d-2+0.647 1.5 d-1+0.026 d-2+0.376 1.5 d-1+0.026 d-2+0.376 2 d-2+0.701 d-3+0.835 2 d-2+0.701 d

20、-3+0.835 3 d-2+0.052 d-4+0.752 3 d-2+0.052 d-4+0.752 华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云表表 3 3 梯形螺纹基本尺寸梯形螺纹基本尺寸 mm mm标记示例：标记示例：Tr48X8Tr48X8(梯形螺纹，直径梯形螺纹，直径4848，螺距，螺距8)8)P hP h3 3=H=H4 4 a ac c 第第1 1系列系列第第2 2系列系列 D D2 2 d d2 2 D D1 1 螺距螺距螺纹牙高螺纹牙高牙顶间隙牙顶间隙公称直径公称直径d d 中中径径内螺纹小径内螺纹小径 12 6.5 0.5 9012 6.5 0.5 90

21、、100 85100 85、95 d-6 d-12 95 d-6 d-12 10 5.5 0.5 4010 5.5 0.5 40、7070、80 3880 38、4242、65 d-5 d-10 65 d-5 d-10 8 6.5 0.5 488 6.5 0.5 48、52 4652 46、50 d-4 d-8 50 d-4 d-8 4 2.25 0.25 164 2.25 0.25 16、20 18 d-2 d-4 20 18 d-2 d-4 5 2.75 0.25 245 2.75 0.25 24、28 2228 22、26 d-2.5 d-5 26 d-2.5 d-5 6 2.25 0.

22、5 326 2.25 0.5 32、36 3036 30、34 d-3 d-6 34 d-3 d-6 内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹d dP PR R1 1R R2 2D D1 1D D4 4H H1 1D D2 2 d d2 2d d3 3a ac ca ac c3030 H H4 4R R2 2华东交通大学专用作者：潘存云教授 1).螺栓联接2.螺纹联接的基本类型及标准联接件华东交通大学专用作者：潘存云教授 2).双头螺柱联接华东交通大学专用作者：潘存云教授 3).螺钉联接华东交通大学专用作者：潘存云教授 4).紧定螺钉联接华东交通大学专用作者：潘存云教授 5)标准螺纹联接件标准螺纹联

23、接件1.螺栓、螺柱、螺钉联接件华东交通大学专用作者：潘存云教授 2.紧定螺钉、螺母华东交通大学专用作者：潘存云教授 3.垫圈华东交通大学专用作者：潘存云教授其它螺母：其它螺母：华东交通大学专用作者：潘存云教授其它螺母：其它螺母：华东交通大学专用作者：潘存云教授 3.螺纹联接的预紧和防松一般螺纹联接在装配的时候都必须拧紧，以增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。1)螺栓联接的预紧对于一般联接，可凭经验来控制预紧力F0的大小，但对于重要的联接就要严格控制其预紧力。T=T1+T2=KF0d拧紧时扳手力矩为T可由测力矩扳手测定!式中K为拧紧力矩系数,可查表华东交通大学专用作者：潘存云

24、教授 2)螺栓联接的防松联接中常用的单线普通螺纹和管螺纹在冲击、震动或变载荷的作用下容易产生松脱现象。螺纹联接防松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。常用的防松方法:摩擦防松机械防松:其他防松弹簧垫圈对顶螺母尼龙圈锁紧螺母开口销带翅垫片止动垫片华东交通大学专用作者：潘存云教授 4.单个螺栓联接强度计算单个螺栓联接的强度计算是螺纹联接设计的基础。根据联接的的工作情况，可将螺栓按受力形式分为受拉螺栓和受剪螺栓，两者失效形式是不同的。设计准则：针对具体的失效形式，通过对螺栓的相应部位进行相应强度条件的设计计算（或强度校核）。螺栓联接的计算主要是确定螺纹小径d1,然后按照标准选定螺纹的公称直径

25、（大径）d等。华东交通大学专用作者：潘存云教授一.受拉螺栓联接1).松螺栓联接强度条件：设计公式：式中为松联接螺栓材料的许用拉应力（MPa）d1计算出后,再按标准查选螺纹的公称直径。华东交通大学专用作者：潘存云教授 2).紧螺栓联接只受预紧力的紧螺栓联接螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。螺栓危险界面上的拉伸应力为螺栓危险界面上的扭转剪切应力为华东交通大学专用作者：潘存云教授对于常用的单线、三角形螺纹的普通螺栓，取fv=tanjv，简化处理的ts,.根据第四强度理论，可求出计算应力sca为因此，强度条件为：即设计公式为:华东交通大学专用作者：潘存云教授受横向外载荷的紧螺栓联

26、接(螺栓仅受预紧力)载荷与螺栓轴向垂直,靠被联接件间的摩擦力传递.螺栓受载前需预紧,受载前后受力相同.螺栓内部危险截面上既有轴向预紧力F0形成的拉应力s,又有因螺栓与螺纹牙面间的摩擦力矩T1而形成的扭转剪应力t受力特点螺栓预紧力当f、c、m=1时，可得此结构，要使联接不发生滑动，螺栓要承受8倍于横向外载荷的预紧力。结构笨重、不经济。因此要避免这种结构，而采用新结构。华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云FF/2F/2改进措施：改进措施：1.采用键、套筒、销承担横向工作载荷。采用键、套筒、销承担横向工作载荷。螺栓仅

27、起连接作用2.采用无间隙的铰制孔螺栓。采用无间隙的铰制孔螺栓。设计：潘存云华东交通大学专用作者：潘存云教授承受轴向静载荷的紧螺栓联接载荷方向与螺栓轴向一致,螺栓受载前需预紧,受载前后受力不同.螺栓内部危险截面上同样既有拉应力s,又有扭转剪应力t.受力特点强度条件:设计公式:式中F2为螺栓受载后所受的轴向总拉力(N),通过受载前对螺栓的预紧,和受载后螺栓轴向拉力的分析,可知这里F为单个螺栓的轴向载荷F2 F0+F华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云松弛松弛状态状态受载受载变形变形加预紧力后加预紧力后螺栓受拉伸长螺栓受拉伸长b被联接件受压缩短被联

28、接件受压缩短m加载加载 F 后后:螺栓总伸长量增加为螺栓总伸长量增加为:总拉力为：总拉力为：被联接件压缩量减少为：被联接件压缩量减少为：残余预紧力减少为：残余预紧力减少为：F1很显然很显然:F1FF2 2FF3 3FF4 4FF5 5螺螺栓栓杆杆F F F F螺螺栓栓杆杆螺母体螺母体假设螺母为刚体，则螺纹牙变形与普通螺木相同。但实际上螺母也是弹性体，受载也被拉长，变形螺纹牙产生回弹，从而减小两者螺距变化，使受载均匀。10圈以后，螺母牙几乎不承受载荷。华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云支承面不平支承面不平三、减小应力集中三、减小应力集中1.1.增

29、大过渡圆角增大过渡圆角2.2.切制卸载槽切制卸载槽r r四、避免或减小附加应力四、避免或减小附加应力采用凸台或沉孔结构采用凸台或沉孔结构切削加工支承面切削加工支承面设计：潘存云被联接件变形太大被联接件变形太大华东交通大学专用作者：潘存云教授五、采用特殊制造工艺五、采用特殊制造工艺冷镦头部、辗压螺纹冷镦头部、辗压螺纹疲劳强度提高疲劳强度提高30%比车削表面处理：表面处理：氰化、氮化也能氰化、氮化也能提高疲劳强度。提高疲劳强度。华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云键联接键联接作用：作用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩，用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩，或实现零

30、件的轴向固定或移动。或实现零件的轴向固定或移动。一、键联接的类型一、键联接的类型类型：类型：平键、半圆键、楔键、切向键等。平键、半圆键、楔键、切向键等。1.平键平键联接联接工作面工作面特点：特点：定心好、装拆方便。定心好、装拆方便。种类种类普通平键普通平键导向平键导向平键间隙间隙轴轴薄型平键薄型平键滑键滑键华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云普通普通平键平键结构结构单圆头单圆头(C型型)圆头圆头(A型型)方头方头(B型型)用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。用盘铣刀加工，轴的应力集中小。用盘铣刀加工，轴的应力集中小。用于轴端用于轴端普

31、通平键应用最广。普通平键应用最广。A型型B型型C型型盘铣刀盘铣刀华东交通大学专用作者：潘存云教授表表10-9 普通平键和键槽尺寸（普通平键和键槽尺寸（GB1095-79、GB1096-79）A型型B型型C型型bhR=b/2C 45或或r1LLLbhbtd-tbt1d+t1标记实例：标记实例：圆头普通平键圆头普通平键(A型型):键键16100 GB1096-79 方头普通平键方头普通平键(B型型):键键B16100 GB1096-79单圆头普通平键单圆头普通平键(C型型):键键C16100 GB1096-79d华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云d b h C或或r L t t

32、1 半径半径r 续表续表10-9键的尺寸键的尺寸键键槽槽轴的直径轴的直径自自 68 2 2 620 1.2 1810 3 3 0.160.25 636 1.8 1.4 0.080.16 1012 4 4 845 2.5 1.81217 5 5 1056 3.0 2.31722 6 6 0.250.4 1470 3.5 2.8 0.160.252230 8 7 1890 4.0 3.33038 10 8 22110 5.0 3.33844 12 8 28140 5.0 3.34450 14 9 0.40.6 36160 5.5 3.8 0.250.45058 16 10 45180 6.5 4

33、.35865 18 11 50200 7.0 4.46575 20 12 56220 7.5 4.97585 22 14 63250 9.0 5.40.60.8 0.40.6华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云2.半圆键半圆键联接联接优点：优点：定心好，装配方便。定心好，装配方便。因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。缺点：缺点：对轴的削弱较大，只适对轴的削弱较大，只适用于轻载联接。用于轻载联接。特别适用于锥形轴端的联接。特别适用于锥形轴端的联接。工作面工作面华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云3.楔键楔键联接和切向键联接联接和切向键联接结构

34、特点：结构特点：键的上表面有键的上表面有1:100的斜度，的斜度，轮毂槽的底面也有轮毂槽的底面也有1:100的斜度。的斜度。缺点：缺点：定心精度不高。定心精度不高。应用：可传递较大转矩应用：可传递较大转矩,只能应用于定心精只能应用于定心精度不高，载荷平稳和低速的联接。度不高，载荷平稳和低速的联接。安装时用安装时用力打入力打入工作面工作面华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云dd类型：类型：普通楔键（圆头、平头、普通楔键（圆头、平头、单圆头）、钩头楔键。单圆头）、钩头楔键。钩头是用来拆卸用的拆卸空间拆卸空间斜度斜度1：100120 130 在重型机械中常采用在重型机械中常采

35、用切向键切向键-一对楔键组成。一对楔键组成。装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩时，需要两对切向键分布成120130 。窄面窄面工作面工作面设计：潘存云华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云bA型型d二、平键联接的强度校核二、平键联接的强度校核键的材料：键的材料：B 370 MPa的碳素钢，常用的碳素钢，常用45钢。钢。键的截面尺寸键的截面尺寸b、h按轴径按轴径d查表选取，长度查表选取，长度L参照轮参照轮毂长度从标准中选取。毂长度从标准中选取。键的主要失效形式：键的主要失效形式：压溃、磨损压溃、磨损(动联接动联接)、剪断。剪断。Lbh/2挤

36、压强度条件：挤压强度条件：p=SFt(d/2)(h/2)lT=p MPa MPa d h l4T=l=L-bl=LbB型型一般不会出现ld华东交通大学专用作者：潘存云教授 p d h l4Tp=对于导向平键联接，计算依据是磨损，应限制压强：对于导向平键联接，计算依据是磨损，应限制压强：钢钢 125150 100120 6090表表8-8 键联接的许用压强键联接的许用压强许用值许用值轮毂材料轮毂材料静载荷静载荷轻微冲击轻微冲击冲冲击击载载荷荷性性质质铸铁铸铁 7080 5060 3045钢钢(动联接动联接)50 40 30 p p 若强度不够时，可采用两个平键按若强度不够时，可采

37、用两个平键按180布置。考虑到载荷分布的不均匀性，布置。考虑到载荷分布的不均匀性，校核强度时按个键计算。校核强度时按个键计算。华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云8.1.3 花键联接花键联接1.结构特点：结构特点：沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。优点：优点：承载能力高、对轴的削弱程度小、定心好、承载能力高、对轴的削弱程度小、定心好、导向性好。导向性好。类型：类型：矩形花键、渐开线花键。矩形花键、渐开线花键。制造容易制造容易最常用最常用用于高强用于高强度联接度联接华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云静联接、动联接

38、均可。一般只验算挤压强度和耐磨性。静联接、动联接均可。一般只验算挤压强度和耐磨性。设各齿压力的合力作用在平均半径设各齿压力的合力作用在平均半径rm处，取不均匀系处，取不均匀系数数，则花键联接所能传递的扭矩为：则花键联接所能传递的扭矩为：静联接：静联接：T=Kzhlrm p 动联接：动联接：T=Kzhl rmpp l为接触长度；为接触长度；h为齿面工作高度；为齿面工作高度；h=(D d)/2 2CD/2d/2hrmrm=(D+d)/4C为齿顶倒圆半径；为齿顶倒圆半径；花键材料：花键材料：B 600 MPa的碳素钢的碳素钢制造，大多进行热处理。制造，大多进行热处理。CCFt华东交通大学专用作者：

39、潘存云教授设计：潘存云I 3550 4070 表表8-9 花键联接的许用挤压应力花键联接的许用挤压应力 p 和许用压强和许用压强 p 联接工作方式联接工作方式齿面未经热处理齿面未经热处理齿面经热处理齿面经热处理 p 或或 p II 60100 100140III 80120 120200动联接动联接 p (不在载荷下移动不在载荷下移动)静联接静联接 p 工作条件工作条件动联接动联接 p (在载荷下移动在载荷下移动)I 1520 2535II 2030 3060III 2540 4070I -310II -315III -1020注：注：I-很差；很差；II-中等；中等；III-良好。良好。

40、设计：潘存云华东交通大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云销联接销联接作用：作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。类型类型圆柱销圆柱销圆锥销圆锥销-经多次拆装后，定位精度会降低；经多次拆装后，定位精度会降低；有有1:501:50的锥度，可反复多次拆装。的锥度，可反复多次拆装。拆装方便拆装方便用于盲孔用于盲孔螺母锁紧螺母锁紧抗冲击抗冲击不易松动，不易松动，能承受振动能承受振动和变载荷和变载荷,不铰孔，可不铰孔，可多次装拆。多次装拆。带槽圆柱销带槽圆柱销装配前、后华东交通大学专用作者：潘存云教授本

41、本章章重重点点(1)(1)了解螺纹的类型和主要参数以及螺纹联接的基本了解螺纹的类型和主要参数以及螺纹联接的基本类型。类型。(2)(2)了解螺栓联接的预紧，防松。了解螺栓联接的预紧，防松。(3)(3)掌握各种联接方式的工作原理和强度计算方法，掌握各种联接方式的工作原理和强度计算方法，能根据工程实际问题正确选用相应的联接类型能根据工程实际问题正确选用相应的联接类型并进行强度计算。并进行强度计算。华东交通大学专用作者：潘存云教授螺栓联接华东交通大学专用作者：潘存云教授双头螺柱联接华东交通大学专用作者：潘存云教授螺钉联接华东交通大学专用作者：潘存云教授紧定螺钉联接华东交通大学专用作者：潘存云教授弹簧垫圈华东交通大学专用作者：潘存云教授对顶螺母华东交通大学专用作者：潘存云教授尼龙圈锁紧螺母华东交通大学专用作者：潘存云教授开口销华东交通大学专用作者：潘存云教授带翅垫片华东交通大学专用作者：潘存云教授止动垫片华东交通大学专用作者：潘存云教授冲点法华东交通大学专用作者：潘存云教授粘合法华东交通大学专用作者：潘存云教授焊点法华东交通大学专用作者：潘存云教授串联钢丝华东交通大学专用作者：潘存云教授螺栓预紧前的受力分析螺栓加载后的受力分析螺栓加载后的受力分析华东交通大学专用作者：潘存云教授

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