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1、固定连接的装配,螺纹连接件实物,固定连接一般分为：1、可拆卸连接 2、不可拆卸连接,在机器中有相当多的零件需要彼此连接，连接件间不能作相对运动的称为固定连接；能按照一定的运动形式作相对运动的称为活动连接。通常所谓的连接主要是指固定连接。,1、可拆卸连接：,拆开时不破坏连接件和被连接件。,例如：螺纹连接、键联结、销连接等,2、不可拆卸连接：,拆开时会破坏连接件或被连接件。,例如：焊接、铆接、粘接等。,固定连接又可以分为两大类：,(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)结构简单、外形尺寸小；(4)制造简单，能保持较高的精度；(5)螺纹紧固件多为标准件。,螺纹连接的特点,
2、61螺纹连接的装配,引入课题：螺纹的基础知识,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=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
3、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。,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、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
4、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,7、垫圈,一字旋具和十字旋具,手机专用成套旋具,一、螺纹连接的装拆工具,54件套互换式组合螺钉旋具,12件套枪柄式组合螺钉旋具,一、螺纹连接的装拆工具,测力矩扳手,定力矩扳手,棘轮扳手,自动复位活扳手沾塑活扳手欧式活扳手,呆扳手,套筒扳手,内六角扳手,三爪滤清器扳手,全胶滤清器扳手,1、保证一定的拧紧力矩，使得纹牙间产生足够的预紧力；2、螺纹有一定的自锁性，通常情况下不会自行松脱，但是在在冲击、振动或者交变载荷下，为了避免连接松动，还应该有可靠的防松装置；3、保证螺纹连接的配合精度。,二、螺纹连接的技术要求,1、螺栓连接 2、双头螺柱连
5、接 3、螺钉连接 4、紧定螺钉连接,螺栓连接,双头螺柱连接,螺钉连接,螺纹连接的种类：,三、螺纹连接的装配,螺纹连接的种类列表：,螺纹连接的种类列表：,螺栓预紧力F,挤压变形,剪切变形,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，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,上一级,三、螺钉连接,开槽用粗实线画成45方向,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
6、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、螺纹连接的预紧和防松,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：松联接在装配时
7、不拧紧，只存受外载时才受到力的作用 紧联接在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受力，预紧力F,（一）螺纹连接的预紧,预紧力F 预先轴向作用力（拉力）预紧过紧 F 过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度 过松 拧紧力F 过小，工作不可靠,扳手拧紧力矩T=FHL,FH作用于手柄上的力，L力臂,FH,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,螺纹连接的防松 在静载荷作用下,连接螺纹升角较小,能满足自锁条件。但在受冲击、振动或变载荷以及温度变化大时,连接有可能自动松脱,容易发生事故。因此,在设计螺纹连接时,
8、必须考虑防松问题。防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动。按工作原理分有三种防松方式:利用摩擦力防松；利用机械元件直接锁住防松；破坏螺纹副的运动关系防松。,1、摩擦防松,对顶螺母,弹簧垫圈,自锁螺母,图 6-7,2、机械防松,开口销与槽形螺母,止动垫圈,2、机械防松,串联钢丝,止动垫圈,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）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。3、
9、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,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,双头螺柱的装配要点1、保证双头螺柱与机体螺纹的配合有足够的紧固性；2、双头螺柱的轴心线必须与机体表面垂直；3、装入双头螺柱的时必须使用润滑剂；4、注意常用双头螺柱的拧紧方法。,螺母、螺钉的装配要点1、螺杆不产生
10、弯曲变形，螺钉的头部、螺母底面应该与连接件接触良好；2、被连接件应受压均匀，互相紧密贴合，连接牢固；3、拧紧成组螺母或者螺钉时，要注意一定的拧紧顺序，原则如下：先中间、后两边，分层次，对称，逐步拧紧；,一、键联接,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矩，而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。,（一）键联接的类型与构造,主要类型：平键、半圆键、楔键、切向键,62键连接的装配,1）普通平键,1、平键,作用：用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的剪切传 递扭矩；轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工；
11、轮毂槽用拉刀或插刀加工,（如图）,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制的联接,3）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,2、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：轴槽对轴的强度削弱较大。只适宜轻
12、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,3、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,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
13、 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。,4、切向键,二、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
14、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,（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,63销连接的装配,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
15、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、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,64过盈连接的装配,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
16、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：,管道连接：1、为了加强密封性，使用螺纹管接头时，在螺纹处还要加 填料，比如：聚四氯乙烯薄膜；用连接盘连接时，必须在结合面之间垫以衬垫，比如石棉板、橡皮或软金属等。,65管道连接的装配,蜗轮,轴,键,轮子,轴,键,附加知识,平键,半圆键,钩头楔键,花键,齿轮,键 18100 GB1096-79,普通平键,键 625 GB 1099-79,半圆键,键 18100 GB 1565-79,钩头楔键,b,d-t,键槽加工,键槽加工,b,d+t1,d,轴,键,接触面画一条线,A,A,A-A,轴,键,轮毂,两面不接触应画出间隙,A,A,d,b,A-A,d+t1,d-t,h,圆锥销用于固定零件传递动力,圆柱销用于定位、连接,开口销用于锁紧其它紧固件,槽形螺母,开口销,零件,螺螺栓,垫圈,销 GB117-86 A1060,销 GB119-86 A1030,销 GB91-86 550,钻孔,钻头,铰孔,铰刀,锥销孔6,装配时作,d=5,D=20,联轴器,圆柱销,圆柱销,轴2,轴1,今天的作业：一、填空题全部都做；三、选择题；四、简答题的1和4下课的时候交作业下周二下午用一节课测验测验内容是第六章，只有半页纸，闭卷，题型只有填空和选择题。平时每一章都测验，取消期末考试。,
