螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接課件

1、螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接第8章 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接引言提 要 由于使用、結(jié)構(gòu)、制造、裝配、運輸?shù)确矫娴脑?，機器中很多零件需要彼此聯(lián)接。 機械零件之間的聯(lián)接分為：被聯(lián)接件之間相互完全固定。被聯(lián)接件之間能產(chǎn)生一定的相對運動。例如：運動副。靜聯(lián)接：動聯(lián)接：本課程介紹的聯(lián)接主要是靜聯(lián)接。聯(lián)接的類型：螺紋聯(lián)接鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接彈性環(huán)聯(lián)接等鉚接焊接粘接聯(lián)接可拆聯(lián)接不可拆聯(lián)接過盈聯(lián)接（介于兩者之間）螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接v花鍵聯(lián)接由內(nèi)花鍵和外花鍵組成。內(nèi)、外花鍵均為多齒零件，在內(nèi)圓柱表面上的花鍵為內(nèi)花鍵，在外圓柱表面上的花鍵為外花鍵。 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接8.1 螺紋分類和主要參數(shù)螺紋分類和主要參數(shù)8.

2、1.1 螺紋的分類1、三角形螺紋（2）管螺紋（1）普通螺紋 牙型為等邊三角形，牙型角= 60；分為粗牙和細牙兩種，粗牙螺紋用于一般聯(lián)接，細牙螺紋在相同公稱直徑時,螺距小,螺紋深度淺,導(dǎo)程和升角也小，自鎖性能好，適合用于薄壁零件和微調(diào)裝置 專用于管件聯(lián)接的特殊細牙三角形螺紋，牙型角= 55 特點：聯(lián)接密封性好；螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 2、矩形螺紋 3、梯形螺紋 4、鋸齒螺紋 牙型多為正方形，牙型角= 0；傳動效率高，但精加工困難，磨損后軸向間隙不易補償。 牙型為梯形，牙型角=30；傳動效率比矩形稍低，但制造工藝性好，牙根強度高，定心性好 牙側(cè)角兩邊不等 ，工作邊為3非工作邊為30；綜合了矩形螺紋的高效

3、率和梯形螺紋牙根強度高的優(yōu)點，適用于單向受載的傳動螺旋。螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接旋旋 向向左左 旋旋右右 旋旋螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接線線 數(shù)數(shù) n雙線螺紋雙線螺紋單線螺紋單線螺紋螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接5-1 螺紋8.1.2 螺紋的主要參數(shù)大徑d 是螺紋的公稱直徑。小徑d1常用于強度計算。中徑d2常用于幾何計算。螺距P 相鄰兩螺紋牙上對應(yīng)點間的軸向距離。導(dǎo)程 L沿螺紋上同一條螺旋線轉(zhuǎn)一周所移動的軸向距離，多線螺紋L= nP。線數(shù) n 螺紋的螺旋線數(shù)目。螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接v螺紋升角在中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。 （與螺桿導(dǎo)程角計算方法一致）v牙型角a在軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。v牙型

4、斜角在軸向截面內(nèi)，螺紋牙型一側(cè)邊與螺紋軸線的垂線之間的夾角。22tandnpds螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接8.2 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松1、 普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接（受拉螺栓）被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，可多個裝拆，應(yīng)用較廣。2、 精密螺栓聯(lián)接精密螺栓聯(lián)接（受剪螺栓）裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接8.2.1 螺紋聯(lián)接的基本類型螺紋聯(lián)接的基本類型螺栓連接螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接3 3、雙頭螺栓聯(lián)接、雙頭螺栓聯(lián)接螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端

5、旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚時。折裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。4 4、螺釘聯(lián)接、螺釘聯(lián)接適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)接接 , 吊環(huán)螺釘聯(lián)接吊環(huán)螺釘聯(lián)接5 5、緊定螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對位置?？蓚鬟f不大的軸向力或扭矩。螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 預(yù)緊目的預(yù)緊目的目的是為了增強聯(lián)接的剛性，增加緊密性和提高防松能力。對于受軸向拉力的螺栓聯(lián)接，還可以提高螺栓的疲勞強度；對于受

6、橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接，有利于增大聯(lián)接中接合面間的摩擦 螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接在裝配時不擰緊，只存受外載時才受到力的作用 緊聯(lián)接緊聯(lián)接在裝配時需擰緊，即在承載時，已預(yù)先受力，預(yù)緊力F F 8.2.2 螺紋的預(yù)緊螺紋的預(yù)緊螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接預(yù)緊力預(yù)緊力F F 預(yù)先軸向作用力（拉力）預(yù)緊過緊預(yù)緊過緊 F F 過大，螺桿靜載荷增大、降低本身強度 過松過松 擰緊力F F 過小，工作不可靠 扳手?jǐn)Q緊力矩扳手?jǐn)Q緊力矩T=FHL FH作用于手柄上的力，L力臂FH 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 預(yù)緊力預(yù)緊力F F 的控制：的控制：一般憑經(jīng)驗控制預(yù)緊力的大小。 測力矩扳手測力矩扳手測出預(yù)緊力矩，如左圖定力矩扳手定力

7、矩扳手達到固定的擰緊力矩T時，彈簧受壓 將自動打滑，如右圖 測量預(yù)緊前后螺栓伸長量測量預(yù)緊前后螺栓伸長量精度較高時采用螺釘可承載的最大扭矩并不作為螺釘?shù)膮?shù)，也不好計算。只是對于特定位置的特定螺釘，裝配工廠根據(jù)多方面的因素規(guī)定一個操作時的扭矩。 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接1 1、防松目的、防松目的A、在沖擊、振動和變載荷作用下，螺紋之間的摩擦力可能瞬時消失而影響正常工作；B、在高溫或溫度變化較大時，若螺栓與被聯(lián)接件的溫度變形差或材料的蠕變，也可能導(dǎo)至聯(lián)接的松脫。因此，必須進行防松，否則會影響正常工作，造成事故 2 2、防松原理、防松原理 消除（或限制）螺紋副之間的相對運動，或增大相對運動的難度。8.2.

8、3 螺紋的防松螺紋的防松 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等 1）摩擦防松 3、防松辦法及措施 雙螺母：兩螺母在擰緊后，螺母之間產(chǎn)生的軸向力，使螺母牙與螺栓牙之間的摩擦力增大而防止螺母自動松脫。 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接彈簧墊圈：彈簧墊圈：靠墊圈壓平而產(chǎn)生的彈性反力使旋合螺紋間壓緊。 自鎖螺母自鎖螺母螺母一端做成非圓形收口或開峰后徑面收口，螺母擰緊后收口漲開，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 尼龍圈鎖緊螺母 齒紋防松螺母此外，還有開縫螺母和緊定螺釘固定螺母螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接開槽螺母開槽螺母與開口銷與開口銷螺母與螺母與止動墊圈止動墊圈串聯(lián)鋼絲串聯(lián)鋼絲 2 2）機械防松：）

9、機械防松： 開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯(lián)鋼絲等螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 3 3）永久防松：）永久防松：端鉚、沖點、點焊 4 4）化學(xué)防松）化學(xué)防松粘合 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接8.2.4 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題 結(jié)合面幾何形狀：螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接橫向載荷受力問題，橫向上螺栓不宜過多。圓周上的螺栓數(shù)目取3、4、6、8、12等。同組螺栓材料直徑應(yīng)相等。螺母排列間距：螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接螺栓組同時受較大橫向和軸向載荷偏心載荷螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接一、鍵聯(lián)接一、鍵聯(lián)接 8.3 鍵聯(lián)接的分類及選用鍵聯(lián)接的分類及選用鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件，通常用于聯(lián)接軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件與擺動零件，起周

10、向固定零件的作用以傳遞旋轉(zhuǎn)運動成扭矩，而導(dǎo)鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動的導(dǎo)向裝置。 （一）鍵聯(lián)接的類型與構(gòu)造（一）鍵聯(lián)接的類型與構(gòu)造 主要類型 松鍵：平鍵、半圓鍵 緊鍵：楔鍵、切向鍵螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接1）普通平鍵）普通平鍵 1、平鍵、平鍵 作用：作用：用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無相對軸向移動構(gòu)造：構(gòu)造：兩側(cè)面為工作面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳 遞扭矩；軸上的槽用盤銑刀或指狀銑刀加工；輪轂槽用拉刀或插刀加工螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接普通平鍵：普通平鍵：圓圓 頭頭 A型型（常用）鍵頂上面與轂不接觸有間隙 方方 頭頭 B型型常用螺釘固定半圓頭半圓頭C型型（端銑刀加工）用于軸端與輪轂聯(lián)接 2）薄型平鍵）薄型平鍵

11、鍵高約為普通平鍵的60%70%：圓頭、方頭、單圓頭，用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸等徑向尺寸受限制的聯(lián)接 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接3）導(dǎo)向平鍵與滑鍵）導(dǎo)向平鍵與滑鍵導(dǎo)向鍵：導(dǎo)向鍵：鍵不動，輪轂軸向移動滑鍵：滑鍵：鍵隨輪轂移動用于動聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對軸向移動的聯(lián)接 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接2、半圓鍵、半圓鍵 軸槽用與半圓鍵形狀相同的銑刀加工，鍵能在槽中繞幾何中心擺動，以適應(yīng)輪轂鍵槽的斜度，鍵的側(cè)面為工作面，工作時靠其側(cè)面的擠壓來傳遞扭矩。 特點：特點：工藝性好，裝配方便，適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接缺點：缺點：軸槽對軸的強度削弱較大。只適宜輕載聯(lián)接。 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接上、下面為工作表面，有1：100斜度（側(cè)面有間隙）

12、，工作時打緊，靠上下面摩擦傳遞扭矩，并可傳遞小部分單向軸向力3、楔鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接 楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵。普通楔鍵有圓頭（A型）、方頭（B型）或單圓頭（C型）三種。鉤頭楔鍵的鉤頭是為了拆鍵用的。輪轂斜度1：100拆卸空間安裝時用力打入普通楔鍵勾頭楔鍵斜度1：100螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接特特 點點 ：適用于低速輕載、精度要求不高。對中性較差，力有偏心。不宜高速和精度要求高的聯(lián)接，變載下易松動。鉤頭只用于軸端聯(lián)接，如在中間用鍵槽應(yīng)比鍵長2倍才能裝入。螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：兩個斜度為1：100的楔鍵聯(lián)接，上、下兩面為工作面（打入），布置在圓周的切向。 工作原理：工作原理：靠工作面與軸及輪轂相擠壓來傳遞扭矩。 特點：特點：能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)雙向傳遞轉(zhuǎn)矩時，需用兩對切向鍵并分布成120130。 4、切向鍵、切向鍵螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接（二）鍵的選擇（二）鍵的選擇 類型選擇類型選擇：鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)、使用特性及工作條件來選擇。選擇時應(yīng)考慮以