联接学习教程.pptx

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1、2 螺纹联接螺纹联接10-1 螺纹的主要参数10-2 螺旋副力学特性10-3 机械制造常用螺纹10-4 螺纹联接件主要类型10-5 螺纹联接预紧和防松10-6 螺栓联接的强度计算10-7 螺栓材料和许用应力机械设计基础联接第1页/共58页10-1 10-1 螺纹的主要参数螺纹的主要参数1 螺纹形成螺纹形成螺旋线形成：螺旋线形成：倾斜线绕在圆柱体上倾斜线绕在圆柱体上形成的曲线形成的曲线螺纹形成：螺纹形成：平面图形沿螺旋线形成平面图形沿螺旋线形成三角形、矩形、梯形、锯齿形、半圆形螺三角形、矩形、梯形、锯齿形、半圆形螺纹纹螺旋线的数目螺旋线的数目(线数线数):单线、多线单线、多线机械设计基础联接旋向

2、旋向(螺旋线方向螺旋线方向)：常用右旋，特殊要求时用左旋常用右旋，特殊要求时用左旋问题：问题：旋向判断旋向判断？粗牙螺纹粗牙螺纹 一般联接一般联接细牙螺纹细牙螺纹 d1大、强度大、自锁性好，常用于变载大、强度大、自锁性好，常用于变载d2SP联接传动第2页/共58页螺纹旋向判断螺纹旋向判断旋向旋向(螺旋线方向螺旋线方向)：常用右旋，特常用右旋，特殊要求时用左旋殊要求时用左旋旋向判断旋向判断:(1)轴线垂直放，右边高轴线垂直放，右边高右旋右旋 左左边高边高左旋左旋机械设计基础联接(2)右手右手旋，前进旋，前进右旋右旋 左左手手旋，前进旋，前进左旋左旋第3页/共58页d22 主要参数主要参数大径大径

3、d、D：最大直径最大直径公称直径公称直径小径小径d1：外螺纹的危险剖面直径外螺纹的危险剖面直径 强度直径强度直径中径中径d2、D2：假想直径，牙型沟槽假想直径，牙型沟槽宽与牙的宽度相等宽与牙的宽度相等 计算直径计算直径螺距螺距P：相邻两牙轴向距离相邻两牙轴向距离导程导程S：同一条螺纹线的相邻两牙同一条螺纹线的相邻两牙间的轴向距离，间的轴向距离，S=nP机械设计基础联接升角升角y y：螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角牙型角牙型角a a：螺纹两侧边的夹角螺纹两侧边的夹角d1D,dSP第4页/共58页10-2 10-2 螺旋副力学特性螺旋副力学特性螺旋副作为一种空间运

4、动副，其接触面为螺旋面螺旋副作为一种空间运动副，其接触面为螺旋面螺纹在旋紧或松开过程中，螺纹之间相对移动螺纹在旋紧或松开过程中，螺纹之间相对移动当螺杆和螺母之间受到轴向力当螺杆和螺母之间受到轴向力Q时，拧动螺杆或螺母，时，拧动螺杆或螺母，螺旋面间将产生摩擦力螺旋面间将产生摩擦力1 斜面摩擦斜面摩擦2 槽面摩擦槽面摩擦3 矩形螺纹矩形螺纹4 三角形螺纹三角形螺纹机械设计基础联接第5页/共58页1 斜面摩擦斜面摩擦分析使滑块等速运动所需要的水平力分析使滑块等速运动所需要的水平力等速上升：等速上升：平衡条件：平衡条件：驱动力：驱动力：等速下滑：等速下滑：平衡条件：平衡条件：维持力：维持力：自锁条件：

5、自锁条件：当当y y r r时，时，F 0，原工作阻力，原工作阻力F反向作用，作为反向作用，作为驱动力时，滑块才能移动驱动力时，滑块才能移动结论：结论：当当 y y r r 时，滑块自锁时，滑块自锁FQR21+r v12QFN21F21v12FQrR21R21QFN21F21rR21r机械设计基础联接第6页/共58页2 槽面摩擦槽面摩擦力分析：力分析：摩擦力：摩擦力：当量摩擦角：当量摩擦角：12Q2rvQ思考:与平面摩擦比较？结论：槽面的摩擦力大于平面的摩擦力机械设计基础联接1 1 1 1Pv121R21N21F21Q第7页/共58页3 矩形螺纹矩形螺纹螺旋副（螺母与螺杆）的相对运动螺旋副（螺

6、母与螺杆）的相对运动 滑块沿斜面运动滑块沿斜面运动假设：假设：1)载荷分布在中线上载荷分布在中线上;2)单面产生摩擦力单面产生摩擦力螺旋升角螺旋升角Q Qd2dd1s=z pv12rR21nnFQ Q拧紧力拧紧力矩防松力防松力矩自锁条件 r效率机械设计基础联接第8页/共58页4 三角三角形螺纹形螺纹反力反力摩擦力摩擦力当量摩擦角当量摩擦角Q QN/2N/2Q QNN900-900-机械设计基础联接v拧紧力v拧紧力矩防松力防松力防松力矩防松力矩第9页/共58页三角三角形螺纹形螺纹（续）（续）效效 率率自锁条件自锁条件Q QN/2N/2Q QNN900-900-rv思考：思考：1.矩形螺纹和三角螺

7、纹哪一种效率高，宜用于传动矩形螺纹和三角螺纹哪一种效率高，宜用于传动？2.矩形螺纹和三角螺纹哪一种易自锁，宜用于联接矩形螺纹和三角螺纹哪一种易自锁，宜用于联接？机械设计基础联接第10页/共58页10-310-3机械制造常用螺纹机械制造常用螺纹1.三角形螺纹三角形螺纹 (M)普通螺纹普通螺纹:60，f 大，易自锁大，易自锁 粗牙粗牙:牙高牙高,d1小小,大大细牙细牙:牙浅牙浅,d1大大,小小,更易自锁更易自锁管螺纹管螺纹:55，紧密，紧密,无径向间隙无径向间隙2.梯形螺纹梯形螺纹(Tr)：30、153.锯齿形螺纹锯齿形螺纹(S)：33、工工34.矩形螺纹矩形螺纹 ：联接螺纹：联接螺纹：普通三角螺

8、纹、锥螺纹、管螺普通三角螺纹、锥螺纹、管螺纹纹(英制英制)（小，单线，自锁好）小，单线，自锁好）传动螺纹：传动螺纹：矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹纹（小、小、大，多线，效率高）大，多线，效率高）机械设计基础联接第11页/共58页10-4 10-4 螺纹联接件主要类型螺纹联接件主要类型1 标准螺纹联接件标准螺纹联接件螺栓螺栓普通螺栓普通螺栓 铰制孔螺栓铰制孔螺栓双头螺栓双头螺栓螺钉螺钉联接螺钉联接螺钉紧定螺钉、自攻螺钉紧定螺钉、自攻螺钉螺母螺母：六角螺母、圆螺：六角螺母、圆螺母母垫圈垫圈：平垫圈、斜垫圈：平垫圈、斜垫圈螺纹联接件通过组合形成螺纹联接螺纹联接件通过组合形成螺

9、纹联接机械设计基础联接第12页/共58页2 螺纹联接的基本类型螺纹联接的基本类型螺栓联接螺栓联接普通螺栓联接普通螺栓联接铰制孔螺栓联接铰制孔螺栓联接双头螺栓联接双头螺栓联接螺钉联接螺钉联接螺钉联接螺钉联接紧定螺钉紧定螺钉、自攻螺钉联接、自攻螺钉联接其它联接其它联接：地脚螺栓、吊环螺钉：地脚螺栓、吊环螺钉螺纹联接类型主要根据受力、结构形式、装拆要求等进行选择螺纹联接类型主要根据受力、结构形式、装拆要求等进行选择机械设计基础联接第13页/共58页螺栓联接螺栓联接普通螺栓联接普通螺栓联接特点：特点：孔与杆间有间隙、被联孔与杆间有间隙、被联接件上无需切制螺纹、装拆方接件上无需切制螺纹、装拆方便便适用场

10、合：适用场合：经常装拆的一般场经常装拆的一般场合合铰制孔螺栓联接铰制孔螺栓联接特点：特点：孔与杆间无间隙、被联孔与杆间无间隙、被联接件上无需切制螺纹、装拆方接件上无需切制螺纹、装拆方便便适用场合：适用场合：承受横向载荷的场承受横向载荷的场合合机械设计基础联接第14页/共58页双头螺栓、螺钉联接双头螺栓、螺钉联接双头螺栓联接双头螺栓联接特点：特点：孔与杆间有间隙、被联孔与杆间有间隙、被联接件上无需切制螺纹、装拆方接件上无需切制螺纹、装拆方便便适用场合：适用场合：用于被联接件之一用于被联接件之一较厚、经常装拆的场合较厚、经常装拆的场合螺钉联接螺钉联接特点：特点：孔与杆间无间隙、被联接孔与杆间无间隙

11、、被联接件上无需切制螺纹、装拆方便件上无需切制螺纹、装拆方便适用场合：适用场合：被联接件之一较厚，被联接件之一较厚，且不常装拆的场合且不常装拆的场合机械设计基础联接第15页/共58页紧定螺钉联接紧定螺钉联接适用场合：适用场合：多用于轴上零件的固定，多用于轴上零件的固定，传递较小的力传递较小的力锥端螺钉联接锥端螺钉联接平端螺钉联接平端螺钉联接圆柱端螺钉联接圆柱端螺钉联接机械设计基础联接第16页/共58页其他联接其他联接地脚螺栓联接、地脚螺栓联接、吊环螺栓联接吊环螺栓联接、T形槽螺栓联接形槽螺栓联接机械设计基础联接第17页/共58页10-5 10-5 螺纹联接的预紧和防松螺纹联接的预紧和防松问题：

12、问题：为什么要防松？防松的原理？防松零件的装配方法？为什么要防松？防松的原理？防松零件的装配方法？静载荷：静载荷：r rv(自锁自锁)+预紧后摩擦力预紧后摩擦力防止松动防止松动动载荷：动载荷：摩擦力减小、消失摩擦力减小、消失不可靠不可靠螺纹联接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动螺纹联接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动螺纹联接防松的方法按工作原理可分为螺纹联接防松的方法按工作原理可分为:1 摩擦防松摩擦防松2 机械防松机械防松3 其它：其它：破坏螺纹副关系（铆冲、粘接、焊接）破坏螺纹副关系（铆冲、粘接、焊接）机械设计基础联接第18页/共58页1 摩擦防松摩擦防松使螺纹接触面间始终保持一定的压力

13、，始终有阻止螺旋使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副转动的摩擦阻力矩副转动的摩擦阻力矩弹簧垫圈防松、自锁螺母防松、弹簧垫圈防松、自锁螺母防松、对顶螺母对顶螺母(双螺母双螺母)防防松松机械设计基础联接第19页/共58页对顶螺母防松对顶螺母防松使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋使螺纹接触面间始终保持一定的压力，始终有阻止螺旋副转动的摩擦阻力矩副转动的摩擦阻力矩对顶螺母防松对顶螺母防松机械设计基础联接第20页/共58页2 机械防松机械防松用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相对转动的可能性对转动的可能性开口销、开口

14、销、止动垫圈止动垫圈、串联钢丝串联钢丝防松防松机械设计基础联接螺栓开槽螺母开口销装配图第21页/共58页止动垫圈止动垫圈防松防松用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相用机械装置把螺母和螺栓联成一体，消除了它们之间相对转动的可能性对转动的可能性机械设计基础联接第22页/共58页串联钢丝防松串联钢丝防松机械设计基础联接用机械装用机械装置把螺母置把螺母和螺栓联和螺栓联成一体，成一体，消除了它消除了它们之间相们之间相对转动的对转动的可能性可能性第23页/共58页3 其它：其它：破坏螺纹副关系破坏螺纹副关系焊接焊接铆冲铆冲机械设计基础联接第24页/共58页4 螺纹联接的拧紧力矩螺纹联接的拧紧力

15、矩目的：目的：防止松动防止松动提高可靠性、强提高可靠性、强度、紧密性度、紧密性螺母拧紧时螺母拧紧时预紧力预紧力Fa拧紧阻力矩拧紧阻力矩 T 的大小：的大小：？螺旋副间的摩擦力矩螺旋副间的摩擦力矩 T1：螺母与支承面间摩擦力矩螺母与支承面间摩擦力矩 T2：机械设计基础联接螺栓预紧拉力Fa被联接件预紧压力Fav施加在扳手上的力FTTFaFaT1T2第25页/共58页控制控制拧紧力矩拧紧力矩的扳手的扳手定力矩扳手定力矩扳手测力矩扳手测力矩扳手机械设计基础联接第26页/共58页控制控制拧紧力拧紧力臂臂选择扳手长度选择扳手长度机械设计基础联接第27页/共58页10-6 10-6 螺栓联接的强度计算螺栓联

16、接的强度计算松螺栓联接：松螺栓联接：无预紧力，只有工作拉无预紧力，只有工作拉力力紧螺栓联接：紧螺栓联接：有预紧力，还有工作拉有预紧力，还有工作拉力力1 失效形式失效形式2 设计步骤设计步骤3 松螺栓联接强度设计松螺栓联接强度设计4 紧螺栓联接强度设计紧螺栓联接强度设计仅受预紧力仅受预紧力的紧螺栓联接的紧螺栓联接受横向载荷受横向载荷的紧螺栓联接的紧螺栓联接受轴向载荷受轴向载荷的紧螺栓联接的紧螺栓联接机械设计基础联接螺栓组联接第28页/共58页1 失效形式失效形式失效形式：失效形式：1.螺栓杆拉断（普通螺栓）螺栓杆拉断（普通螺栓）2.螺纹压溃和剪断（受剪螺栓）螺纹压溃和剪断（受剪螺栓）3.经常装拆

17、因磨损而发生滑扣经常装拆因磨损而发生滑扣普通螺栓主要为普通螺栓主要为螺纹部分发生断裂螺纹部分发生断裂受剪螺栓受剪螺栓(铰制孔螺栓铰制孔螺栓)主要为压溃和剪切主要为压溃和剪切机械设计基础联接第29页/共58页2 设计步骤设计步骤一般设计步骤：一般设计步骤：螺栓组受力和失效分析螺栓组受力和失效分析找出受力最大的螺栓找出受力最大的螺栓 单个螺单个螺栓受力分析和失效分析栓受力分析和失效分析 单个螺栓强度计算单个螺栓强度计算确定螺栓确定螺栓的尺寸（直径、长度）的尺寸（直径、长度）试算法：试算法：先选定一个螺栓直径先选定一个螺栓直径d 查查 计算计算d1。若若d1与与d1（假定的小径）相近，则合用；否则再

18、选（假定的小径）相近，则合用；否则再选机械设计基础联接第30页/共58页3 松螺栓联接强度设计松螺栓联接强度设计受载荷形式受载荷形式轴向拉伸轴向拉伸(工作拉力工作拉力F)失效形式失效形式螺栓拉断螺栓拉断(静、疲劳静、疲劳)设计准则设计准则保证螺栓拉伸强度保证螺栓拉伸强度强度条件：强度条件：设计计算方法：设计计算方法：校核式校核式:设计式设计式:机械设计基础联接F第31页/共58页4 紧螺栓联接强度设计紧螺栓联接强度设计(1)仅受预紧力的紧螺栓联接仅受预紧力的紧螺栓联接受载荷形式受载荷形式拧紧后拧紧后:轴向拉伸轴向拉伸(工作拉力工作拉力Fa)拧紧过程中拧紧过程中:轴向拉伸轴向拉伸Fa、扭力、扭力

19、T失效形式失效形式螺栓拉断螺栓拉断(拉、扭综合作用拉、扭综合作用)设计准则设计准则保证螺栓拉伸强度保证螺栓拉伸强度强度条件：强度条件：设计计算方法：设计计算方法：校核式校核式:机械设计基础联接TFaFa拧紧力矩T剪应力预紧拉力Fa拉应力v设计式:第32页/共58页(2)受横向载荷的紧螺栓联接受横向载荷的紧螺栓联接受载荷形式受载荷形式工作载荷作用之前工作载荷作用之前，螺栓已受预紧力，螺栓已受预紧力 Fa作作用用 （拧紧过程中拧紧过程中:轴向拉伸轴向拉伸Fa、扭力、扭力T）拧紧后拧紧后:预紧力预紧力 Fa失效形式失效形式 相同否相同否？两种情况的工作原理不同！机械设计基础联接普通螺栓铰制孔螺栓第3

20、3页/共58页受横向载荷的普通螺栓联接受横向载荷的普通螺栓联接受载荷形式受载荷形式拧紧过程中拧紧过程中:轴向拉伸轴向拉伸Fa、扭力、扭力T失效形式失效形式螺栓拉断螺栓拉断(拉、扭综合作用拉、扭综合作用)设计准则设计准则保证螺栓拉伸强度保证螺栓拉伸强度强度条件强度条件：设计计算方法设计计算方法：问题：预紧力问题：预紧力Fa应满足的条件应满足的条件?与横向载荷与横向载荷F有何关系有何关系？依据：被联接件不滑移依据：被联接件不滑移界面摩擦力界面摩擦力F F即：即：机械设计基础联接FaFaFFTFaFav校核式:v设计式:讨论：f=0.2时，Fa=?F第34页/共58页受横向载荷的铰制孔螺栓联接受横向

21、载荷的铰制孔螺栓联接受载荷形式受载荷形式拧紧过程中拧紧过程中:轴向拉伸轴向拉伸Fa、扭力、扭力T(预紧力小，计算时可忽略预紧力小，计算时可忽略)工作时：工作时：横向载荷横向载荷F失效形式失效形式侧面压溃及螺栓剪切侧面压溃及螺栓剪切设计准则设计准则保证挤压、剪切强度保证挤压、剪切强度强度条件强度条件：p p、t t t t 设计计算方法：设计计算方法：挤压强度：挤压强度：剪切强度：剪切强度：机械设计基础联接第35页/共58页讨论：讨论：普通螺栓受横向载荷普通螺栓受横向载荷F时，为保证结合时，为保证结合面不发生滑移，靠结合面的摩擦力抵抗面不发生滑移，靠结合面的摩擦力抵抗F预紧力预紧力Fa的大小，根

22、据接合面不发生滑的大小，根据接合面不发生滑移的条件确定移的条件确定f=0.2时，时，Fa=6F结论：结论：横向载荷过大的情况下，不适宜用普通螺栓横向载荷过大的情况下，不适宜用普通螺栓宜采用铰制孔螺栓宜采用铰制孔螺栓必须采用普通螺栓时，应配合必须采用普通螺栓时，应配合减载销、键或减载套筒减载销、键或减载套筒使使用用减载装置强度计算同铰制孔螺栓计算减载装置强度计算同铰制孔螺栓计算机械设计基础联接FaFaFFT第36页/共58页(3)受轴向载荷的紧螺栓联接受轴向载荷的紧螺栓联接受载荷形式受载荷形式拧紧过程中拧紧过程中:轴向拉伸轴向拉伸F0、扭力、扭力T工作时，工作时，再承受工作载荷再承受工作载荷FE

23、此时，螺栓所受的总拉力此时，螺栓所受的总拉力:Fa=F0+FE?机械设计基础联接TF0F0FEFEFaFa须根据静力平衡方程和变形协调条件求解须根据静力平衡方程和变形协调条件求解第37页/共58页受力和变形关系受力和变形关系变形协调条件变形协调条件:l l1 1=l lb=l l机械设计基础联接FaFE+F0Fa=FE+FR1b1bTF0F0FEFEFaFaF0F0FRFR预紧F0受载FE螺栓被联接件拉力F0伸长1压力F0压缩b拉力Fa 伸长1+1压力FR 压缩b-b未预紧 未受力、无变形未受力、无变形FEFE第38页/共58页FR：残余预紧力：残余预紧力防止受载后接合面防止受载后接合面产生缝

24、隙产生缝隙根据紧密性要求选根据紧密性要求选取，见取，见p147受力和变形关系受力和变形关系机械设计基础联接1b1bTF0F0FEFEFaFaF0F0FRFR预紧F0受载FE螺栓被联接件拉力F0伸长1压力F0压缩b拉力Fa 伸长1+1压力FR 压缩b-b未预紧 未受力、无变形未受力、无变形FEFE第39页/共58页受轴向载荷螺栓强度计算受轴向载荷螺栓强度计算螺栓受到的总拉力螺栓受到的总拉力Fa=FE+FR则螺栓强度计算公式：则螺栓强度计算公式：机械设计基础联接校核式校核式:v设计式:第40页/共58页10-7 10-7 螺栓材料和许用应力螺栓材料和许用应力材料：材料：一般用途：一般用途：低碳钢或

25、中碳钢低碳钢或中碳钢(3545及及Q235Q275)重要联接：重要联接：合金钢（合金钢（40Cr、30CrMnTi）国标国标(GB/T 3098.1_2000)规定螺栓按材料的力学性能分出十个等级：规定螺栓按材料的力学性能分出十个等级：3.6,4.6,4.8,5.6,5.8,6.8,8.8,9.8,10.9,12.9规则：规则：小数点前数字表示小数点前数字表示 B/100,小数点后数字表示小数点后数字表示10 S/B如：如：5.8级：表示级：表示:B=500MPa，S=400MPa许用应力：许用应力：表表10-6、10-7机械设计基础联接计算螺栓小径时采用试算法来选用计算螺栓小径时采用试算法来

26、选用第41页/共58页10-8 10-8 螺旋传动螺旋传动（要求高效率梯形、锯齿形、矩形多线）螺旋副传动一.类型:按传导螺旋传递运动为主,高的运动精度用传力螺旋传力为主,以小T大的轴向力Q途调整螺旋调整零件间相对位置传递动力调整零件间相对位置 实现 将回转运动直线运动传导传力调整 按 滑动螺旋=0.30.4，简单，精度低摩擦滚动螺旋0.9，复杂高精度、高效性质静压螺旋机械设计基础联接第42页/共58页 二特点：1.降速比大 2.可具自锁性 3.机械利益大 1Fa tg()d2/2 4.结构简单,传动平稳,噪音低 5.磨损大,低三 滑动螺旋传动的设计简介1 耐磨性计算 滑动磨损耐磨性计算（限制工

27、作面上的压力）基本尺寸（d2）机械设计基础联接第43页/共58页 2 螺杆的强度计算 螺杆的受力类似紧螺栓（压力和扭矩），校核危险（牙根）截面的强度 4 螺母螺纹牙的强度计算螺母螺纹牙断齿挤压和弯曲强度计算 3 螺杆的稳定性计算 螺杆的长径比大受压力侧向弯曲不稳定机械设计基础联接第44页/共58页3 键联接键联接一、键联接的分类及结构二、键的强度校核三、花键联接机械设计基础联接第45页/共58页一、键联接的分类及结构一、键联接的分类及结构目的：目的：键是用来实现轴与轴上零件的周向固定以传递转矩（静联键是用来实现轴与轴上零件的周向固定以传递转矩（静联接），或实现轴上零件的轴向固定或轴向移动（动联

28、接接），或实现轴上零件的轴向固定或轴向移动（动联接）它是标准件它是标准件分类：分类：机械设计基础联接键键联联接接松联接紧联接楔键（静联接，单向轴向固定）平键半圆键（静联接）普通平键（静联接）导向平键（动联接）花键第46页/共58页1 松联接松联接（1）平键联接）平键联接结构结构:键两侧与键槽相配合键两侧与键槽相配合(静联接为过静联接为过渡配合渡配合,动联接为间隙配合动联接为间隙配合),上端面与上端面与轮毂键槽底面有间隙轮毂键槽底面有间隙工作原理工作原理:两侧面是工作面，靠两侧面挤两侧面是工作面，靠两侧面挤压传递转矩压传递转矩失效形式失效形式:静联接：工作面挤溃，键剪断静联接：工作面挤溃，键剪断

29、动联接：工作面磨损动联接：工作面磨损特点：特点：结构简单，装折方便，对中性好，承载能力大，应用广泛结构简单，装折方便，对中性好，承载能力大，应用广泛成对使用成对使用:承载能力不够时采用承载能力不够时采用,按按 180布置两个键。一对平键按布置两个键。一对平键按1.5 个键计个键计算算机械设计基础联接第47页/共58页平键分类平键分类普通平键普通平键(圆头圆头)型：型：立铣刀，键定位好，轴应力集中大立铣刀，键定位好，轴应力集中大(平头平头)型：型：盘铣刀，轴向键无定位，应力集中小盘铣刀，轴向键无定位，应力集中小(单圆头单圆头)型：型：立铣刀加工，用于轴端立铣刀加工，用于轴端导向平键导向平键键固定

30、于轴上键固定于轴上,滑移距离小滑移距离小机械设计基础联接第48页/共58页(2)半圆键联接半圆键联接结构结构:工作原理工作原理:两侧面是工作面，侧面两侧面是工作面，侧面挤压传递转矩挤压传递转矩构造与加工构造与加工:键键:用圆钢切制或冲压用圆钢切制或冲压后磨削后磨削键槽键槽:盘状铣刀加工盘状铣刀加工失效形式失效形式:键剪断键剪断,工作面压溃工作面压溃特点特点:便于安装便于安装,对中好对中好,用于锥形轴用于锥形轴端端,但对轴削弱大但对轴削弱大成对使用成对使用:承载能力不够时用承载能力不够时用,沿同一沿同一母线布置母线布置机械设计基础联接第49页/共58页2 紧联接紧联接楔键楔键联接联接结构结构:键

31、侧与键槽有间隙键侧与键槽有间隙,上下面楔紧上下面楔紧工作原理工作原理:上下面为工作面，靠摩擦力上下面为工作面，靠摩擦力传递转矩传递转矩方头楔键、方头楔键、钩头楔键、钩头楔键、圆头楔键圆头楔键失效形式失效形式:工作面压溃工作面压溃特点特点:简单简单,且可实现轮毂在轴上单向轴向固定且可实现轮毂在轴上单向轴向固定楔紧产生偏心楔紧产生偏心,对中性差对中性差,不适于高速及对中要求高的场不适于高速及对中要求高的场合合机械设计基础联接第50页/共58页二、键的强度校核二、键的强度校核1 键的选择键的选择键是标准零件：键是标准零件：p156 表表10-9材料多采用碳素钢材料多采用碳素钢键的类型选择键的类型选择

32、根据使用要求和工作条件根据使用要求和工作条件:转矩、转速、载荷性质、是否移动、对中性转矩、转速、载荷性质、是否移动、对中性键的尺寸选择键的尺寸选择（同时确定配合类型）（同时确定配合类型）:工作要求工作要求 键的种类键的种类按轴径按轴径d选键的选键的b、h选键长选键长L(标准标准;短于轮毂宽度短于轮毂宽度)机械设计基础联接第51页/共58页2 键的强度校核键的强度校核静联接静联接:压溃压溃挤压强度挤压强度键被剪断键被剪断剪切强度剪切强度机械设计基础联接圆头:ls=L-b平头:ls=L单圆头:ls=L-b/2sp 查表10-10一般不会发生键的剪断，故一般不作剪断强度校核Lls第52页/共58页三

33、、花键联接三、花键联接特特点：点：受力较均匀，应力集受力较均匀，应力集中小，承载能力大中小，承载能力大对中性好，导向性好，对中性好，导向性好，精度高精度高需专门设备和工具需专门设备和工具,成本高成本高结构结构:轴及轮毂孔周向均布轴及轮毂孔周向均布的多个键齿互相配合的多个键齿互相配合,构成花键联接构成花键联接机械设计基础联接工作原理工作原理:键侧是工作面，键侧是工作面，靠键侧面与键槽靠键侧面与键槽挤压传递转矩挤压传递转矩第53页/共58页机械设计基础联接(课堂习题课堂习题)1.键的剖面尺寸bh通常是根据_从标准中选取。A传递的转矩 B传递的功率 C轮毂的长度 D轴的直径 2.采用两个普通平键时，

34、为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成_。A相隔180 B相隔120130 C相隔90 D在轴的同一母线上3.用于联接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹_。A牙根强度高，自锁性能好 B传动效率高 C防振性能好 D自锁性能差4.用于薄壁零件联接的螺纹，应采用_。A三角形细牙螺纹 B梯形螺纹 C锯齿形螺纹 D多线的三角形粗牙螺纹5.计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的_倍。A1.1 B1.3 C1.25 D0.3第54页/共58页6.在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_。A提高强度 B提高刚度 C防松 D减小每圈螺纹牙上的受力7.在同一

35、螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了_。A受力均匀 B便于装配 C外型美观 D降低成本8.预紧力为F的单个紧螺栓联接，受到轴向工作载荷F作用后，螺栓受到的总拉力F。_F+F。A大于 B等于 C小于 D大于或等于 9.平键联接工作时，是靠_和_侧面的挤压传递转矩的。10._键联接，既可传递转矩，又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。11.平键联接中的静联接的主要失效形式为_，动联接的主要失效形式为_；所以通常只进行键联接的_强度或_计算 机械设计基础联接(课堂习题课堂习题)第55页/共58页12.半圆键的_为工作面，当需要用两个半圆键时，一般布置在轴的_，只适用于_（A

36、、轻；B、重）载联接。13.三角形螺纹的牙型角_，适用于_，而梯形螺纹的牙型角_，适用于_（A、联接；B、传动）。14.螺旋副的自锁条件是_。15.常用螺纹的类型主要有_、_、_、_和_。16.螺纹联接防松的实质是_。17.普通紧螺栓联接，受横向载荷作用，则螺栓中受_应力和_应力作用。18.被联接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓联接时，则螺栓受_载荷作用，可能发生的失效形式为_。机械设计基础联接(课堂习题课堂习题)第56页/共58页19.有一单个紧螺拴联接，已知所受预紧力为F0，轴向工作载荷为F，螺栓所受的总拉力Fa。若螺栓的螺纹小径为d1，螺栓材料的许用拉伸应力为，则其危险剖面的拉伸强度条件式为_。20.受轴向工作载荷F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F0等于_和_之和。21.螺纹联接防松，按其防松原理可分为_防松、_防松和_防松。22.螺栓强度等级为6.8级，其数字6.8代表 。A.对螺栓材料的强度要求；B.对螺栓的制造精度要求；C.对螺栓材料的刚度要求；D.对螺栓材料的耐腐蚀性要求；机械设计基础联接(课堂习题课堂习题)第57页/共58页感谢您的观看！第58页/共58页