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1、第2讲,键联接,复习回顾,螺纹联接的主要类型和标准联接件 螺纹联接的预紧和防松,键联接花键联接销联接,螺纹联接,键联接与销联接,螺 纹联接,螺纹联接的特点,(1)螺纹拧紧时能产生很大的轴向力；(2)它能方便地实现自锁；(3)外形尺寸小；(4)制造简单，能保持较高的精度。,一、螺纹联接主要类型和标准联接件,（一）机械设备中的常用螺纹,1、三角形螺纹,（2）管螺纹,（1）普通螺纹,牙型为等边三角形，牙型角=60；分为粗牙和细牙两种，粗牙螺纹用于一般联接，细牙螺纹在相同公称直径时,螺距小,螺纹深度浅,导程和升角也小，自锁性能好，适合用于薄壁零件和微调装置,专用于管件联接的特殊细牙三角形螺纹，牙型角=
2、55 特点：联接密封性好；,2、矩形螺纹,3、梯形螺纹,4、锯齿螺纹,牙型多为正方形，牙型角=0；传动效率高，但精加工困难，磨损后轴向间隙不易补偿。,牙型为梯形，牙型角=30；传动效率比矩形稍低，但制造工艺性好，牙根强度高，定心性好,牙侧角两边不等，工作边为3非工作边为30；综合了矩形螺纹的高效率和梯形螺纹牙根强度高的优点，适用于单向受载的传动螺旋。,（二）螺纹联接的主要类型,1、普通螺栓联接被联接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。,2、精密螺栓联接装配后无间隙，主要承受横向载荷，
3、也可作定位用，采用基孔制配合铰制孔螺栓联接,螺纹联接由螺纹紧固件和联接件上的内外螺纹组成,3、双头螺栓联接螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被联接件，另一端配以螺母。适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被联接件中拧出。,4、螺钉联接适于被联接件之一较厚（上带螺纹孔），不需经常装拆，一端有螺钉头，不需螺母，适于受载较小情况,特殊联接：地脚螺栓联接,吊环螺钉联接,5、紧定螺钉联接拧入后，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。,（三）标准螺纹联接件,2、双头螺柱两端带螺纹 A型有退刀槽 B型无退刀槽,1、
4、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 铰制孔螺栓螺纹部分直径较小螺母,4、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 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,3、螺钉 与螺栓区别要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹,6、螺母 六角螺母：标准，扁，厚,5、自攻螺钉由螺钉攻出螺纹,圆螺母+止退垫圈带有缺口，应用时带翅垫圈内舌嵌入轴槽中，外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧,二、螺纹联接的预紧和防松,预紧目的目的是为了增强联接的刚性，增加紧密性和提高防松能力。对于受轴向拉力的
5、螺栓联接，还可以提高螺栓的疲劳强度；对于受横向载荷的普通螺栓联接，有利于增大联接中接合面间的摩擦,螺纹联接的预紧：一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，称为预紧。,（一）螺纹连接的预紧,2、预紧力F的控制：,测力矩板手测出预紧力矩，如左图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，如右图 测量预紧前后螺栓伸长量精度较高,1、防松目的A、在冲击、振动和变载荷作用下，螺纹之间的摩擦力 可能瞬时消失而影响正常工作；B、在高温或温度变化较大时，若螺栓与被联接件的温 度变形差或材料的蠕变，也可能导至联接的松脱。因 此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故,2、防松原理 消除（或限制）螺纹副之
6、间的相对运动，或增大相对运动的难度。3、防松办法及措施,1）摩擦防松,双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等,（二）螺纹的防松,双螺母,弹簧垫圈,自锁螺母螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口，螺母拧紧后收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧,开槽螺母与开口销,螺母与止动垫圈,串联钢丝,2）机械防松：开槽螺母与开口销，圆螺母与止动垫圈，弹簧垫片，轴用带翅垫片，止动垫片，串联钢丝等,3）永久防松：端铆、冲点、点焊,4）化学防松粘合,作 业,181页12-412-512-6,一、键联接,键联接与销联接,键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上旋转零件与摆动零件，起周向固定零件的作用以传递旋转运动成扭
7、矩，而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。,二、键联接的类型与构造,主要类型：松键联接、紧键联接和花键联接。其中松键有：普通平键、导向平键和半圆键；紧键有：楔键联接和切向键联接。,1）普通平键,1、平键,作用：适用于高速、高精度和承受变载、冲击的场合，能实现轴上零件的周向定位。构造特点：两侧面为工作面，其对中性好，装拆方便,（如图）,（一）、松键联接的类型和特点,普通平键：,圆 头 A型（常用）键顶上面与毂不接触有间隙 方 头 B型常用螺钉固定半圆头C型（端铣刀加工）用于轴端与轮毂联接,2）薄型平键,键高约为普通平键的60%70%：圆头、方头、单圆头，用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限
8、制的联接,2、导向平键与滑键,导向键：键不动，轮毂轴向移动,滑键：键随轮毂移动,用于动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接,3、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。,特点：工艺性好，装配方便，适用于锥形轴与轮毂的联接缺点：由于轴上键槽较深，轴槽对轴的强度削弱较大。只适宜轻载联接。,上、下面为工作表面，有1：100斜度（侧面有间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦传递扭矩，并可传递小部分单向轴向力,1、楔键联接,楔键分为普通楔键和钩头楔键。普通楔键有圆头（A型）、方头（B型）或单圆头（C型）三种。钩头楔键的钩头是为了
9、拆键用的。,轮毂斜度1：100,拆卸空间,安装时用力打入,普通楔键,普通楔键,勾头楔键,斜度1：100,（二）、紧键联接的类型和特点,特 点：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较差，力有偏心。不宜高速和精度要求高的联接，变载下易松动。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,结构：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 特点：能传递很大的转矩。当双向传递转矩时，需用两对切向键并分布成120130。,2、切向键,（二）键的选择,类型选择：键的类型应根据键联接的结构、使用特性及工作条件
10、来选择。选择时应考虑以下各方面的情况：需要传递转矩的大小；联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑动距离的长短；对于联接的对中性要求；键是否需要具有轴向固定的作用；以及键在轴上的位置（在轴的中部还是端部）等。尺寸选择：键的剖面尺寸bh按轴的直径d由标准中选定。键的长度L一般按轮毂宽度定，要求键长比轮毂略短510 mm，且符合长度系列值。,键一般采用抗拉强度极限ss 600 MPa的碳钢制造，通常用45钢。,（三）、花键联接,轴和轮毂孔周向均布多个凸齿和凹槽所构成的联接称为花键联接。齿的侧面是工作面。适用于动、静联接,如图,1、特点：,1）齿较多、工作面积大、承载能力较高2）键均匀分布，各键齿受力较
11、均匀3）齿槽线、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6）加工需专用设备、制造成本高,（一）类型、特点和应用,2、花键类型,按齿形分：,（1）矩形花键,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,（2）渐开线花键,定心方式为齿形定心，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,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应用较少,（二）花键联接的设计计算,设计：选花键类型按轴径定花键尺寸验算联接强度,三角形花键,失效形式：键齿的压溃（静联接）磨
12、损（动联接）齿根剪断,四、其它联接,（一）销联接,定位销主要用于零件间位置定位，左图，常用作组合加工和装配时的主要辅助零件。联接销主要用于零件间的联接或锁定，中图，可传递不大的载荷安全销主要用于安全保护装置中的过载剪断元件，右图,圆柱销不能多于装拆（否则定位精度下降）圆锥销1：50锥度，可自锁，定位精度较高，允许多于装拆，且便于拆卸,特殊型式销,便于装拆，可用于盲孔,适用于有冲击的场合,适用于承受振动和变载荷的联接,销尾可分开，能防止松脱，多用于振动冲击场合,弹性圆柱销：用弹簧钢带卷制而成，具有弹性，用于冲击振动场合,开口销：是一种防松零件，用于锁紧其它紧固件。,带螺纹锥销,槽销,开尾锥销,1
13、、过盈联接的类型与应用,利用两个被联接件本身的过盈配合来实现，其配合表面多为圆柱面，也有圆锥或其它形式的配合面,（二）过盈联接,无辅助件用于轴与轮毂联接，轮圈与轮芯的联接及滚动轴承与轴及座孔的联接（左图）有辅助件借助于扣紧板或环将重型剖分零件2、4沿接缝面3联接成一体，现大多由螺栓代替（右图）,2、过盈联接的工作原理与装配方法,利用包容件与被包容件的径向变形使配合面间产生很大压力，从而靠摩擦力来传递载荷,装配方法：1）压入法利用压力机将被包容件压入包容件中，由于压入过程中表面微观不平度的峰尖被擦伤或压平，因而降低了联接的紧固性2）温差法加热包容件，冷却被包容件。可避免擦伤联接表面，联接牢固。,工作原理：,（三）型面联接,特点：没有应力集中源，对中性好，承载能力强，装拆方便，但加工不方便，需用专用设备，应用较少。另外成形面还有方形、六边形及切边圆形等，但对中性较差。,成形联接是利用非圆截面的轴与相应轮廓的毂孔配合而构成的联接。轴和毂孔有柱形和圆锥形等。,（四）胀紧联接,弹性环联接利用锥面贴合并挤紧在轴毂之间用摩擦力传递扭矩，有过载保护作用（如图）。弹性环的材料为高碳钢或高碳合金钢（65，70，55Cr2、60Cr2）并经热处理。锥角一般为12.517，另外要求内、外环锥面配合良好。,特点：可传递较大扭矩和轴向力，无应力集中，对中性好，但加工要求较高，应用受限制。,
