連接差螺紋連接PPT

1、關(guān)于連接差螺紋連接第一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月161鍵連接和花鍵連接作用：用來實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭矩或?qū)崿F(xiàn)零件的軸向固定或移動。一、鍵連接的類型類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。1. 平鍵連接（松鍵聯(lián)接）工作面特點(diǎn)：定心好、裝拆方便。種類普通平鍵薄型平鍵導(dǎo)向平鍵滑鍵間隙潘存云教授研制潘存云教授研制軸第二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月普通平鍵結(jié)構(gòu)單圓頭(C型)圓頭(A型)平頭(B型)普通平鍵應(yīng)用最廣。A型B型C型1)普通平鍵聯(lián)接 用于軸轂間無軸向相對滑動的靜連接。第三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月圓頭鍵（A型）：軸上的鍵槽用端銑刀銑出（右

2、下圖a），軸上鍵槽端部的應(yīng)力集中較大，但鍵的安裝比較牢固。能傳遞較大力；平頭鍵（B型）：軸上的鍵槽用盆銑刀銑出（右下圖b） ，應(yīng)力集中小，鍵在鍵槽中固定較差，常用在軸的中部或端部，對于尺寸大的鍵，宜用緊定螺釘固定在軸上；單圓頭鍵（C型）：軸上的鍵槽用端銑刀銑出，常用在端部。輪轂上的鍵槽一般用插刀或拉刀加工而成.第四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2）、薄型平鍵薄型平鍵也有圓頭、平頭和單圓頭三種。標(biāo)準(zhǔn)薄型干鍵的高度約為普通平鍵的60一70，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較小，適用于空心軸、薄壁輪轂或只傳遞運(yùn)動的軸轂連接。第五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月起鍵螺孔3）導(dǎo)向平鍵（導(dǎo)向平鍵和

3、滑鍵都用于輪轂需作軸向移動的動連接。）零件可以在軸上移動，構(gòu)成動連接?；凭嚯x較大時(shí)，平鍵過長，制造困難，故可采用滑鍵。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：長度較長，需用螺釘固定。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。潘存云教授研制固定螺釘潘存云教授研制潘存云教授研制起鍵螺孔固定螺釘?shù)诹鶑垼琍PT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4）滑鍵雙鉤頭滑鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩端有鉤頭，鍵固定在輪轂上，鍵短，槽長。潘存云教授研制潘存云教授研制第七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月單圓鉤頭滑鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：單圓鉤頭，嵌入輪轂中。潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制第八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月普通平鍵和鍵槽尺寸A型B型C型bh

4、R=b/2C 45或rLLLbhbtd-tbt1d+t1標(biāo)記實(shí)例： 圓頭普通平鍵(A型): 鍵16100 GB1096 79 方頭普通平鍵(B型): 鍵B16100 GB1096 79單圓頭普通平鍵(C型) : 鍵C16100 GB1096 79潘存云教授研制d第九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月潘存云教授研制d b h C或r L t t1 半徑r 續(xù)表鍵的尺寸鍵 槽軸的直徑自 68 2 2 620 1.2 1 810 3 3 0.160.25 636 1.8 1.4 0.080.16 1012 4 4 845 2.5 1.8 1217 5 5 1056 3.0 2.3 1722

5、6 6 0.250.4 1470 3.5 2.8 0.160.25 2230 8 7 1890 4.0 3.3 3038 10 8 22110 5.0 3.3 3844 12 8 28140 5.0 3.3 4450 14 9 0.40.6 36160 5.5 3.8 0.250.4 5058 16 10 45180 6.5 4.3 5865 18 11 50200 7.0 4.4 6575 20 12 56220 7.5 4.9 7585 22 14 63250 9.0 5.40.60.8 0.40.6第十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月潘存云教授研制2. 半圓鍵連接優(yōu)點(diǎn)：定心好，

6、裝配方便。因半圓鍵能在軸槽中擺動以適應(yīng)輪轂槽底面。缺點(diǎn)：對軸的削弱較大，只適 用于輕載連接。特別適用于錐形軸端的連接。潘存云教授研制工作面第十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月潘存云教授研制3. 楔鍵連接和切向鍵連接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鍵的上表面有1:100的斜度， 輪轂槽的底面也有1:100的斜度。缺點(diǎn)：定心精度不高。應(yīng)用：只能應(yīng)用于定心精度不高，載荷 平穩(wěn)和低速的連接。安裝時(shí)用力打入工作面潘存云教授研制第十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月潘存云教授研制潘存云教授研制d類型：普通楔鍵、鉤頭楔鍵。鉤頭是用來拆卸用的拆卸空間斜度1:100在重型機(jī)械中常采用切向鍵一對楔鍵組成。裝配時(shí)將

7、兩楔鍵楔緊，鍵的窄面是工作面，所產(chǎn)生的壓力沿切向方向分布，當(dāng)雙向傳遞扭矩時(shí)，需要兩對切向鍵分布成120130 。窄面工作面潘存云教授研制潘存云教授研制第十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、鍵的選擇鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，其設(shè)計(jì)為選擇性設(shè)計(jì)，包括類型選擇和尺寸選擇。1、鍵聯(lián)接的類型選擇根據(jù)聯(lián)接的工作和使用要求，結(jié)合各類鍵聯(lián)接的特點(diǎn)選擇鍵的類型（傳遞轉(zhuǎn)矩要求、對中性要求、軸上零件是否要求滑移、軸上零件位置要求，是否要求承受軸向力），一般優(yōu)先選用普通平鍵的A型鍵，再考慮C型鍵 。2、鍵尺寸的選擇包括截面尺寸（鍵的寬度b、高度h）和公稱長度L。根據(jù)軸的直徑，從標(biāo)準(zhǔn)中選擇確定b和h；根據(jù)軸上零件的輪轂

8、寬度B來初定鍵的長度，再標(biāo)準(zhǔn)化。 但導(dǎo)向平鍵則按輪轂的長度及其移動距離確定鍵長。鍵的標(biāo)記示例：鍵（A型鍵A不標(biāo)，B或C）2090 GB1096-79第十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核1、平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核1）受力情況擠壓力：Nd/2=T 2）失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則普通平鍵聯(lián)接（靜聯(lián)接）：較弱零件（通常為輪轂）工作面壓潰；按擠壓強(qiáng)度準(zhǔn)則計(jì)算，即Pp；導(dǎo)向平鍵（動聯(lián)接）：鍵工作面的過度磨損；按耐磨性準(zhǔn)則計(jì)算，即pp 第十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3）建立計(jì)算公式（假定載荷在鍵的工作面上均勻分布）對靜聯(lián)接 對動聯(lián)接 式中 T為傳遞的轉(zhuǎn)矩； k為鍵與輪轂

9、鍵槽的接觸高度，k=0.5h，h為鍵的高度； l為鍵的工作長度，圓頭平鍵（A型）：l=L-b，平頭平鍵（B型）l=L，半圓頭平鍵（C型）l=L-b/2； p、p為許用擠壓應(yīng)力和許用壓強(qiáng)，應(yīng)按鍵、軸、輪轂三者中性能最弱的材料選擇。第十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月鋼 125150 100120 6090鍵連接的許用擠壓應(yīng)力、許用壓力 許用值 輪轂材料靜載荷 輕微沖擊 沖 擊載 荷 性 質(zhì)鑄鐵 7080 5060 3045鋼 50 40 30p p 第十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、半圓鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核1）受力情況擠壓力：Nd/2=T 2）失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則由于半圓

10、鍵的寬度b較小，故失效形式可能是被剪斷與工作面被壓潰。按剪切強(qiáng)度準(zhǔn)則計(jì)算，即 ；3）建立計(jì)算公式式中：l鍵的工作長度，取l=L（L為鍵的公稱長度）； b鍵寬； 許用剪應(yīng)力。第十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月潘存云教授研制潘存云教授研制d潘存云教授研制雙鍵布置規(guī)則：平鍵： 沿周向按180布置；半圓鍵：同一條母線上；楔鍵： 夾角成120 130 120 130 說明：若進(jìn)行強(qiáng)度校核后，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度不夠，可采取如下措施： 增加鍵的個數(shù)，但是考慮到載荷分布的不均勻性，兩鍵聯(lián)接的強(qiáng)度只按1.5個鍵計(jì)算。第十九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月例 如圖所示的凸緣半聯(lián)軸器及圓柱齒輪，分別用

11、鍵與減速器的低速軸相聯(lián)接。試選擇兩處鍵的類型及尺寸，并校核其聯(lián)接強(qiáng)度。已知：軸的材料為45鋼，傳遞的轉(zhuǎn)矩T=1000N.m，齒輪用鍛鋼制成，半聯(lián)軸器用灰鑄鐵制成，工作時(shí)有輕微沖擊。分析 在設(shè)計(jì)平鍵聯(lián)接時(shí)，首先軸和軸轂的材料和尺寸已經(jīng)確定，聯(lián)接中所傳遞的轉(zhuǎn)矩也已知，因此根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和使用條件，先確定鍵的類型，由軸的直徑尺寸按標(biāo)準(zhǔn)選取平鍵的剖面尺寸并以輪轂尺寸確定鍵的長度，最后利用強(qiáng)度條件作校核計(jì)算第二十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月解：1、齒輪處1）選擇鍵的聯(lián)接類型和尺寸。由于齒輪不在軸端，采用普通圓頭平鍵（A型）。已知齒輪處軸的直徑d=90mm，轂長L=90mm，查手冊可確定鍵的

12、截面尺寸b*h=25*14，鍵的長度取L=80mm。2）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼， 鋼的許用擠壓強(qiáng)度p取110MPa。鍵的工作長度：。接觸高度：可見齒輪處聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度足夠。第二十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、聯(lián)軸器處1）選擇鍵的聯(lián)接類型和尺寸。由于凸緣式聯(lián)軸器要求對中性好，應(yīng)選擇平鍵聯(lián)接，聯(lián)軸器位于軸端，故選擇單圓頭普通平鍵。由其軸徑大小和轂的長度尺寸，查手冊可確定鍵的截面尺寸b*h=20*12，鍵的長度取L=125mm。2）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度聯(lián)軸器為鑄鐵，比較薄弱，其許用擠壓強(qiáng)度p取50MPa60MPa。鍵的工作長度鍵的接觸高度：則鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度為：可見聯(lián)

13、軸器處強(qiáng)度也滿足。第二十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、花鍵聯(lián)接的特點(diǎn)與類型選擇潘存云教授研制潘存云教授研制 花鍵連接是由外花鍵和內(nèi)花鍵構(gòu)成。齒的側(cè)面是工作面?？捎糜陟o連接或動連接。與平鍵連接比較，花鍵連接的優(yōu)點(diǎn)是：鍵齒數(shù)較多且受載均勻，故可承受很大的載荷；因鍵槽較淺，對軸、毅的強(qiáng)度削弱較輕；軸上零件與軸的對中性好、導(dǎo)向性好。 缺點(diǎn)是：需用專門的設(shè)備加工，成本較高?；ㄦI連接常用于汽車、拖拉機(jī)和機(jī)床中需換擋的軸轂聯(lián)接。花鍵連接按齒形不同，分為矩形花鍵和漸開線花鍵兩種，均已標(biāo)準(zhǔn)化。16-2 花鍵連接第二十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、矩形花鍵聯(lián)接 在矩形花鍵連接中

14、，按齒數(shù)和齒高的不同，在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了 兩個系列：輕系列和中系列。 輕系列：用于靜聯(lián)接或輕載聯(lián)接 中系列：用于中等載荷的聯(lián)接。 定心方式：小徑定心（外花鍵和內(nèi)花鍵的小徑為配合面，大徑處有間隙），定心精度高，穩(wěn)定性好，承載能力較大 。是目前國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中采用的定心方式。矩形花鍵連接應(yīng)用廣泛。第二十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月矩形花鍵定心方式的比較：1、外徑定心軸、孔加工簡單 ( 孔拉削) 精度高 ,HRC 過高 , 拉不動 ( 一般HRC40, 用外徑定心不適合且 D120 mm( 工藝上不經(jīng)濟(jì)或達(dá)不 要求時(shí) ) , 單件生產(chǎn)時(shí)可采用。第二十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022

15、年6月2、漸開線花鍵聯(lián)接 特點(diǎn)：齒廓為漸開線，加工方便，齒的根部強(qiáng)度高，應(yīng)力集中小，承載能力高，對中性好，適用重載或軸徑較大的聯(lián)接。 定心方式：齒形定心，內(nèi)、外花鍵的齒頂和齒根處有間隙。漸開線花鍵分度圓壓力角有30（應(yīng)用較廣）和45（齒鈍而短，適用于載荷較小和直徑較小的靜聯(lián)接。第二十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月漸開線花鍵定心方式比較：1）齒形定心能自動定心，有利于各齒均載，應(yīng)用廣，優(yōu)先采用。2）圓柱面定心（與分度圓同心）適于徑向載荷較小且要求傳動平穩(wěn)的傳動機(jī)構(gòu)。3）外徑定心限制了自動定心，且加工需要特制刀具，較少采用。第二十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、 花鍵

16、聯(lián)接的強(qiáng)度校核 其設(shè)計(jì)為選擇性設(shè)計(jì)，包括類型選擇和尺寸選擇，然后進(jìn)行強(qiáng)度校核。 1、類型選擇 2、尺寸選擇 根據(jù)軸徑D，按標(biāo)準(zhǔn)確定NxdxDxB（鍵數(shù)、小徑、大徑、鍵齒寬），同時(shí)確定定心方式。 3、強(qiáng)度校核計(jì)算 1） 受力： 與平鍵受力相同 2）失效形式：花鍵的側(cè)面是工作面，主要失效形式是齒面的壓潰（靜連接）或磨損（動連接） 3）計(jì)算準(zhǔn)則：擠壓強(qiáng)度準(zhǔn)則Pp； 耐磨性準(zhǔn)則pp 。 第二十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3）強(qiáng)度計(jì)算公式假定：工作面上受力均勻，且各個齒受力均勻，而在各鍵齒上的分布不均勻性用載荷分布不均勻系數(shù)修正； 擠壓力N作用在平均直徑處dm。靜聯(lián)接： 動聯(lián)接： 3）強(qiáng)

17、度計(jì)算公式假定：工作面上受力均勻，且各個齒受力均勻，而在各鍵齒上的分布不均勻性用載荷分布不均勻系數(shù)修正； 擠壓力N作用在平均直徑處dm。靜聯(lián)接： 動聯(lián)接： h工作高度第二十九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月說明：花鍵的載荷分配不均勻系數(shù) 在花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算中 , 考慮到載荷不可能均勻地分配到各個花鍵齒上 , 所以引入了一個載荷分配不均勻系數(shù) 一般取 =O.7_O.8 。在制造及安裝精度相同的情況下，齒數(shù)越多 , 載荷在各花鍵齒上的分配就越不均勻 , 的取值就應(yīng)在 O.7_O.8 的下限。與平鍵相似 , 載荷在每個花鍵齒的高度方向上和長度方向上也是不均勻分布的。應(yīng)說明的是載荷分配不均

18、勻系數(shù) 并未考慮上述載荷分布不均的影響。第三十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月163無鍵連接 型面連接是用非圓截面的柱面體或錐面體的軸與相同輪廓的轂孔配合以傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩的可拆連接，它是無鍵連接的一種型式。一、型面連接 在家用機(jī)械、辦公機(jī)械等中，采用了大量的壓鑄、注塑零件。要注塑出各種各樣的非圓形孔是毫無困難的，故型面連接的應(yīng)用獲得了發(fā)展。應(yīng)用較多的是帶切口圓形和正六邊形型面。 由于型面連接要用到非圓形孔，以前因其加工困難，限制了型面連接的應(yīng)用。潘存云教授研制第三十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月潘存云教授研制潘存云教授研制配合部分形狀柱體錐體只能傳遞扭矩能同時(shí)傳遞扭矩和

19、軸向力，用于不允許有間隙和要求高可靠性的場合。(1)裝拆方便，對中性好；型面連接的特點(diǎn)：(2)連接面上沒有應(yīng)力鍵槽和尖角，減少了應(yīng)力集中；(3)可傳遞較大的扭矩；(4)切削加工有難度，不易保證配合精度。但隨著成型工藝的發(fā)展，促進(jìn)了型面連接的應(yīng)用。第三十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月DD常用連接型面有：帶切口的圓形電風(fēng)扇方形六邊形等距曲線脹緊連接是在軸與轂孔之間裝配一個或幾個脹緊連接套，在軸向力的作用下，同時(shí)脹緊軸與轂產(chǎn)生壓緊力，靠摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力的一種靜連接。二、脹緊連接 結(jié)構(gòu)類型：Z1型脹套、Z2型脹套潘存云教授研制潘存云教授研制第三十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于202

20、2年6月潘存云教授研制潘存云教授研制兩個脹緊套1) Z1型脹套2) Z2型脹套 Z1型脹套中，與軸或轂孔貼合的套筒均有縱向間隙，以利于變形和脹緊。擰緊連接螺釘，便可以將軸和轂漲緊。潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制一個脹緊套潘存云教授研制潘存云教授研制第三十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月各種脹套已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)軸與轂孔尺寸以及傳遞載荷的大小，從標(biāo)準(zhǔn)中選用合適的型號與尺寸。脹套尺寸的選擇Dd選擇時(shí)應(yīng)滿足：傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí) 傳遞軸向力時(shí) 同時(shí)傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力時(shí)當(dāng)一個脹套不滿足要求時(shí)，可用兩個以上的脹套串聯(lián)使用，此時(shí)總的額定載荷為m為額定載荷系數(shù)。第三十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于

21、2022年6月脹套連接的優(yōu)點(diǎn)： 定心好、裝拆方便，引起的應(yīng)力集中較小，承載能力較高，并且有安全保護(hù)作用。缺點(diǎn)：由于軸與轂孔之間要安裝脹套，有時(shí)應(yīng)用受結(jié)構(gòu)尺寸的限制。第三十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月164銷連接作用：固定零件之間的相對位置，并可傳遞不大的載荷。按用途分類型定位銷潘存云教授研制按形狀分定位銷：用來固定零件之間的相對位置，它是組合加工和裝配時(shí)的重要輔助零件。通常不受載荷或只受很小的載荷，故不作強(qiáng)度校核計(jì)算，其直徑按結(jié)構(gòu)確定，數(shù)目一般不少于2個。第三十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月164銷連接作用：固定零件之間的相對位置，并可傳遞不大的載荷。按用途分類型定位銷連接銷潘存云教授研制按形狀分連接銷：用來實(shí)現(xiàn)兩零件