汽車機械基礎(chǔ)第三版課件：項目六 連接

1、項目六 連接學(xué)習(xí)任務(wù)一 齒輪與軸的鍵連接 學(xué)習(xí)任務(wù)二 螺紋連接及螺旋傳動學(xué)習(xí)任務(wù)三 其他緊固連接 一般把聯(lián)接分為以下3大類可拆聯(lián)接當拆開聯(lián)接時，無須破壞或損傷聯(lián)接中的任何零件，這種聯(lián)接稱為可拆聯(lián)接。不可拆聯(lián)接當拆開聯(lián)接時，至少要破壞或損傷聯(lián)接中的一個零件，這種聯(lián)接稱為不可拆聯(lián)接。過盈配合聯(lián)接利用包容件與被包容件間的過盈量，將兩個零件聯(lián)成一體的結(jié)構(gòu)，是介于可拆聯(lián)接和不可拆聯(lián)接之間的一種聯(lián)接。學(xué)習(xí)任務(wù)一 齒輪與軸的鍵聯(lián)接任務(wù)描述：通過對汽車傳動機構(gòu)的觀察，我們會發(fā)現(xiàn)，許多盤類零件與軸類零件一般都是通過鍵將盤類零件固定在軸上的，如汽車變速器中的齒輪與軸之間大部分都是由各種鍵進行連接和傳遞動力的。一旦

2、鍵聯(lián)接失效，將會直接影響動力的傳遞。那么鍵是如何將齒輪和軸實現(xiàn)周向固定并傳遞動力的呢？ 學(xué)習(xí)目標：了解鍵的基本類型掌握鍵的應(yīng)用特點和正確的選用方法熟悉鍵的失效形式了解鍵的強度校核掌握花鍵的聯(lián)接及應(yīng)用進一步了解常用鍵在汽車上的應(yīng)用一、鍵聯(lián)接的類型、特點及應(yīng)用 用于軸和軸上旋轉(zhuǎn)零件(如齒輪、鏈輪、帶輪、蝸輪等)之間的周向固定的可拆性聯(lián)接，有時也能作為導(dǎo)向零件 。汽車上常用的鍵聯(lián)接主要有平鍵、半圓鍵和花鍵 。根據(jù)工作前是否存在預(yù)緊力，鍵聯(lián)接又分為松鍵聯(lián)接和緊鍵聯(lián)接。 1.平鍵聯(lián)接 平鍵的上下表面和兩側(cè)面各相互平行橫截面為正方形或矩形鍵的兩側(cè)面是工作面工作時，靠輪轂和軸上鍵槽與鍵側(cè)面的相互擠壓來傳遞轉(zhuǎn)

3、矩鍵的上表面與輪轂槽底之間留有間隙。 按用途可分為普通平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵三類。 普通平鍵。用于靜聯(lián)接，按鍵的端部形狀，分為圓頭（A型）、方頭（B型）和單圓頭（C型）3種 。導(dǎo)向平鍵。比普通平鍵長，其端部形狀有A型和B型兩種。零件需要沿軸向移動時使用滑鍵?；I是將鍵固定在輪轂上，并與輪轂一起在軸上的鍵槽中作軸向滑移適用于零件滑移距離較大的場合2.半圓鍵聯(lián)接 兩側(cè)面為工作面來傳遞轉(zhuǎn)矩。其側(cè)面為半圓形，因而半圓鍵能在軸槽中擺動以適應(yīng)轂槽底面的傾斜，裝配方便，定心性好；鍵槽較深，對軸的消弱較大 。3.楔鍵聯(lián)接兩側(cè)面互相平行，上、下兩面是工作面鍵的上面和輪轂的底面各有1100的斜度，裝配時將鍵楔緊在軸

4、與輪轂之間，楔緊后上下工作面上產(chǎn)生很大的預(yù)緊力，工作時主要靠此預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，并能單方向承受軸向力和軸向固定零件。楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種 4.切向鍵切向鍵是由兩個斜度為1100的單邊楔鍵組成裝配后將兩者楔緊在軸和輪轂之間，其上下兩面是工作面 一對切向鍵只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩 二、平鍵聯(lián)接的選擇 根據(jù)工作要求和使用特性選擇合適的類型。按軸的直徑從標準（見表6-1-1）中選擇鍵的寬度、高度、軸上及輪轂上槽深 。按軸的機構(gòu)設(shè)計確定鍵的長度 進行強度校核。 靜聯(lián)接普通平鍵的主要失效形式為鍵或被聯(lián)接件中最弱的接觸工作面被壓潰。動聯(lián)接導(dǎo)向平鍵和滑鍵的主要失效形式為聯(lián)接工作面的過量磨損 若強度

5、不足，可采用兩個鍵按180布置，考慮載荷的均勻性，在強度計算中按1.5個鍵來計算。三、花鍵聯(lián)接的類型、標準和選用軸上加工出多個鍵齒稱外花鍵（花鍵軸）輪轂孔上加工出多個鍵槽稱為內(nèi)花鍵（花鍵孔）由外花鍵和內(nèi)花鍵所構(gòu)成的聯(lián)接，稱為花鍵聯(lián)接 花鍵的側(cè)面是工作表面，靠軸與轂齒側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩 花鍵聯(lián)接分為矩形花鍵和漸開線花鍵。1）矩形花鍵矩形花鍵的齒形為矩形，常用小徑定心2）漸開線花鍵漸開線花鍵的齒形為漸開線（如圖6-1-9b）所示），多采用齒形定心。 學(xué)習(xí)任務(wù)二 螺紋聯(lián)接及螺旋傳動 任務(wù)描述：通過對汽車進行觀察，可以發(fā)現(xiàn)大部分的零部件都是通過螺紋聯(lián)接到一起的，例如，汽車發(fā)動機缸蓋和缸體的聯(lián)接，車輪

6、和輪轂的聯(lián)接等，螺紋聯(lián)接的類型有哪些？而且螺紋不僅能聯(lián)接還能傳動，那么汽車上哪里采用了螺旋傳動？ 學(xué)習(xí)目標：了解螺紋的形成及類型熟悉螺紋的主要參數(shù)掌握螺紋聯(lián)接的類型和特點掌握螺紋聯(lián)接的防松措施掌握螺旋傳動的特點和應(yīng)用 利用螺紋零件將兩個或兩個以上的零件聯(lián)接在一起，稱為螺紋聯(lián)接。一、螺紋的形成、類型和主要參數(shù) 1.螺紋的形成和類型在圓柱體上沿一條螺旋線切制的螺紋，稱為單線螺紋；螺紋線數(shù)一般不超過4。單線螺紋自鎖性好，主要用于聯(lián)接。多線螺紋傳動效率較高，主要用于傳動。 按照螺旋線繞行方向，可將螺紋分為右旋螺紋（如圖6-2-2a)所示,標注時可省略）和左旋螺紋（如圖6-2-2b)所示，標注代號為LH

7、） 螺紋還有外螺紋和內(nèi)螺紋之分。在圓柱體外表面上形成的螺紋，稱為外螺紋；在圓柱體的內(nèi)表面上形成的螺紋，稱為內(nèi)螺紋 。2.螺紋的主要參數(shù) （1）大徑（）- 螺紋的最大直徑。與外螺紋牙頂（內(nèi)螺紋牙底）相重合的假想圓柱直徑，標準規(guī)定大徑為螺紋的公稱直徑。（2）小徑（）- 螺紋的最小直徑。與外螺紋牙底（內(nèi)螺紋牙頂）相重合的假想圓柱直徑。（3）中徑（）- 處于大徑和小徑之間的一個假想圓柱直徑，該圓柱的母線位于牙型上牙厚與牙間寬度相等處。 （4）螺距（）- 相鄰兩牙在中徑上對應(yīng)兩點間的軸向距離。根據(jù)螺距的大小，普通螺紋可分為粗牙（螺距可不標注）和細牙。（5）導(dǎo)程（）- 同一螺旋線上，相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)

8、兩點之間的軸向距離。對單線螺紋，；對于線數(shù)為n的多線螺蚊，。（6）牙形角（）- 在軸向截面內(nèi)螺紋牙形兩側(cè)邊的夾角。（7）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，其計算式為 二、螺紋聯(lián)接的基本類型 螺紋聯(lián)接的基本類型有螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接 。1.螺栓聯(lián)接 將螺栓穿過被聯(lián)接件的孔，然后擰緊螺母，將被聯(lián)接件聯(lián)接起來 。適用于被聯(lián)接件不太厚并能從被聯(lián)接件兩邊進行裝配的場合。 普通螺栓聯(lián)接。螺栓桿與孔壁之間留有間隙，桿與孔的加工精度要求低，拆裝方便，應(yīng)用最廣泛。鉸制孔用螺栓聯(lián)接 2.雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱的兩頭都制有螺紋，聯(lián)接時，將雙頭螺柱的一端旋入被

9、聯(lián)接件之一的螺紋孔中，另一端穿過另一被聯(lián)接件的通孔，然后擰緊螺母，將被聯(lián)接件聯(lián)接起來 。適用于被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔且需經(jīng)常裝拆的場合。 3.螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接是將螺釘穿過一被聯(lián)接件的通孔，然后旋入另一被聯(lián)接件的螺紋孔中。這種聯(lián)接不用螺母，有光整的外露表面，比雙頭螺柱聯(lián)接簡單、緊湊。適用于被聯(lián)接件之一太厚且不經(jīng)常裝拆，受力不大的場合。4.緊定螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接是將緊定螺釘旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，并以其末端頂住另一被聯(lián)接件的表面或頂入相應(yīng)的凹坑中，以固定兩個零件的相互位置。多用于軸與軸上零件的聯(lián)接，并可傳遞不大的載荷。三、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊及防松1.螺栓聯(lián)接的預(yù)緊 目的是防止工作時聯(lián)接出

10、現(xiàn)縫隙和滑移，以保證聯(lián)接的緊密性和可靠性。 有兩種控制預(yù)緊力的方法：一是采用定力矩扳手；二是采用測力矩扳手。2.螺紋聯(lián)接的防松 防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動，或增大相對轉(zhuǎn)動的難度 常用的防松方法有以下三種：摩擦力防松 采用各種結(jié)構(gòu)措施增大螺紋聯(lián)接件之間的摩擦，使螺旋副中的摩擦力不隨聯(lián)接的外載荷波動而變化。機械防松利用附件加零件的形狀或改變螺紋聯(lián)接形狀，使被聯(lián)接件不能相對運動。利用附加材料防松 將螺母焊死在螺桿上。還可采用黏合劑涂在旋合螺紋表面，待黏合劑硬化后固聯(lián)零件，可起密封作用，此法適合不拆卸防松用。 四、提高螺栓聯(lián)接強度的措施普通螺栓的主要失效形式是螺栓桿或螺紋部分的塑性變形和斷裂；鉸制孔用螺栓的

11、失效形式是螺栓桿被剪斷、螺栓桿或孔壁被壓潰；經(jīng)常拆卸時會因磨損產(chǎn)生滑扣。 改善螺紋牙間的載荷分布從螺母支承面算起，第一圈承載最大，以后各圈遞減，到第810圈以后，螺紋幾乎不受載荷 。懸置螺母、環(huán)槽螺母、內(nèi)斜螺母或鋼絲螺套減小應(yīng)力集中螺栓上螺紋、螺栓頭和螺栓桿的過渡處都會產(chǎn)生應(yīng)力集中，對螺栓的強度影響較大。適當增大螺紋牙根過渡處圓角半徑，在螺紋結(jié)束部位采用退刀槽等方法，都能使截面變化均勻，減小應(yīng)力集中，提高螺栓的疲勞強度。避免附加應(yīng)力由于制造和裝配誤差以及結(jié)構(gòu)的不合理而使螺栓產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，嚴重降低螺栓的強度。在結(jié)構(gòu)上采用斜墊圈或球面墊圈的自動調(diào)位螺栓，使支承表面平整且與螺栓軸線垂直。在鑄件等

12、未加工表面安裝螺栓時，常加工凸臺或沉孔座等結(jié)構(gòu) 改進工藝措施制造螺栓應(yīng)盡量采用輾壓方法 五、螺旋傳動螺旋傳動由螺桿和螺母組成，主要用于將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€移動，同時傳遞運動和動力。1.普通螺旋傳動的類型根據(jù)用途不同，螺旋傳動可分為：（1）傳力螺旋。傳力螺旋以傳遞動力為主，要求用較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向力。如螺旋千斤頂、壓力機等中的螺旋傳動。（2）傳導(dǎo)螺旋。傳導(dǎo)螺旋以傳遞運動為主，要求具有較高的傳動精度。如車床進給機構(gòu)中的螺旋傳動。2.普通螺旋傳動的運動形式(以右旋為例) （1）螺母固定不動，螺桿轉(zhuǎn)動并作直線運動 （2）螺桿固定不動，螺母轉(zhuǎn)動并作直線運動 機械式螺旋千斤頂 （3）螺桿原位轉(zhuǎn)動，螺母

13、作直線運動 機床走刀機構(gòu) (4)螺母原地回轉(zhuǎn)，螺桿作直線運動觀察鏡螺旋調(diào)整裝置 3.滾珠螺旋傳動普通螺旋傳動是利用螺桿和螺母螺紋面間的相對滑動摩擦傳動，磨損大，傳動阻力大，效率低。為了減小阻力、提高效率，采用滾珠螺旋傳動，就是以滾珠間的滾動摩擦代替了滑動摩擦。學(xué)習(xí)任務(wù)三 其他緊固聯(lián)接 任務(wù)描述：汽車是很多零件的復(fù)雜的結(jié)合體，除了常見的鍵聯(lián)接、螺紋聯(lián)接外，還有很多零部件通過各種方法緊固聯(lián)接在一起。例如，汽車發(fā)動機活塞和連桿是通過一個活塞銷進行聯(lián)接的，汽車機架各部分是通過焊接聯(lián)成一體的，等等。那么汽車上還采用了哪些緊固聯(lián)接，它們具有哪些特點呢？學(xué)習(xí)目標：了解銷的類型掌握銷的作用及其應(yīng)用場合了解鉚接

14、、焊接、粘接及應(yīng)用場合 一、銷聯(lián)接 銷聯(lián)接主要有三個方面的用途：用來固定零件間的相互位置，定位銷用于軸與輪轂或其他零件的連接，并可傳遞不大的轉(zhuǎn)矩，聯(lián)接銷用作安全裝置中的過載剪斷元件，安全銷銷的主要類型有圓柱銷、圓錐銷、槽銷、彈性圓柱銷。除槽銷外其他均已標準化 圓柱銷利用過盈配合固定，多次拆卸會降低其定位精度和可靠性。圓錐銷和銷孔均具有150的錐度，裝配方便，定位精度高，多次拆卸不會影響其定位精度 槽銷上沿圓柱面或圓錐面的母線方向用滾壓或模鍛方法制出三條縱向凹槽，將槽銷壓入銷孔后，它的凹槽即產(chǎn)生收縮變形，借材料的彈性變形而固定在銷孔中，安裝槽銷的孔不需精確加工，槽銷制造簡單，可多次拆卸，并適于承受振動和變載荷的聯(lián)接。彈性圓柱銷是由彈簧鋼帶制成的縱向開縫的圓管，借彈性均勻地擠緊在銷孔中 二、鉚釘聯(lián)接鉚釘連接是利用具有釘桿和預(yù)制頭的鉚釘通過被連接件的預(yù)制孔，然后利用鉚槍施壓再制出另一端的鉚頭構(gòu)成的不可拆連接。 三、焊接焊接是利用局部加熱的方法使兩個以上的金屬元件在連接處形成原子間的結(jié)合而構(gòu)成的不可拆連接。焊接的方法常用的有