螺紋連接（機械設計基礎課件）

§10.1螺紋連接§10.2鍵和花鍵連接§10.3銷連接§10.4其他常用連接§10.5彈簧項目十連接與彈簧知識目標1．掌握螺紋連接的類型、特點，螺紋連接的預緊與防松；2．掌握鍵連接、花鍵連接的類型、特點及應用;3.了解銷連接的類型、特點及應用；4.了解彈簧的功用、類型，彈簧的結構形式及應用。項目十連接與彈簧1.螺栓聯(lián)接10.1.1

螺紋連接的主要類型10.1螺紋連接2.雙頭螺柱聯(lián)接10.1螺紋連接3.螺釘聯(lián)接10.1螺紋連接4.緊定螺釘聯(lián)接10.1螺紋連接

螺紋聯(lián)接件1.螺栓、螺柱、螺釘聯(lián)接件10.1螺紋連接2.緊定螺釘、螺母10.1螺紋連接3.墊圈10.1螺紋連接

一般螺紋聯(lián)接在裝配的時候都必須擰緊，預加的作用力稱為預緊力。10.1.2

螺紋連接的擰緊和防松T=T1+T2擰緊時扳手力矩為T可由測力矩扳手或定力矩扳手測定。10.1螺紋連接1、

螺栓聯(lián)接的擰緊2、

螺栓聯(lián)接的防松

靜載荷作用下，連接螺紋升角較小，能滿足自鎖條件。但受沖擊、震動或變載荷以及溫度變化大時，連接有可能自動松脫，容易發(fā)生事故。常用的防松方法:摩擦防松機械防松:其他防松

永久防松彈簧墊圈對頂螺母自鎖螺母開口銷止動墊圈單耳止動墊圈10.1螺紋連接彈簧墊圈對頂螺母自鎖螺母槽型螺母和開口銷圓螺母與止動墊圈單耳止動墊片沖點、焊點粘接劑螺栓組的布置盡可能對稱，使結合面受力比較均勻。10.1.6

螺栓組的結構設計10.1螺紋連接分布在同一圓周的螺栓數(shù)目，宜取偶數(shù)。螺栓的布置應有合理的間距、邊距，考慮扳手活動所需空間。10.1螺紋連接同一組螺栓聯(lián)接中各螺栓的直徑和材料均應相同10.1螺紋連接避免螺栓承受偏心載荷10.1螺紋連接10.2鍵聯(lián)接動聯(lián)接靜聯(lián)接可拆聯(lián)接：鍵聯(lián)接銷聯(lián)接螺紋聯(lián)接小過盈聯(lián)接焊接鉚接粘接大過盈聯(lián)接

不可拆聯(lián)接：聯(lián)接的組成

聯(lián)接的類型機械聯(lián)接一般由被聯(lián)接件和聯(lián)接件組成，有些時候被聯(lián)接件之間進行直接聯(lián)接，并無獨立的聯(lián)接件。

靜聯(lián)接：

聯(lián)接的目的動聯(lián)接：各種運動副實現(xiàn)機械運動便于機械的制造、裝配、運輸、安裝和維護，降低成本。10.2.1鍵聯(lián)接的類型、標準與應用鍵是一種標準零件，通常用來實現(xiàn)軸與軸上零件之間的周向固定以傳遞轉矩，有的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動的導向。鍵按結構特點及工作原理分為：平鍵連接、半圓鍵連接和楔鍵連接。10.2鍵和花鍵連接

鍵連接的類型、特點和應用鍵聯(lián)接10.2鍵和花鍵連接半圓鍵平鍵楔鍵平鍵的兩側面為工作表面，靠鍵與鍵槽間的擠壓傳遞扭矩。優(yōu)點：結構簡單、拆裝方便、對中性好，廣泛用于傳動精度要求高的場合。分類：普通平鍵、導向平鍵、滑鍵。1．平鍵聯(lián)接平頭鍵應力集中較小，但軸向固定不好；圓頭鍵定位好，但軸槽兩端的應力集中較大；普通平鍵有圓頭（A型）、方頭（B型）和單圓頭（C型）三種結構型式，如圖所示。圓頭平頭單圓頭(1)．普通平鍵聯(lián)接銑鍵槽平鍵聯(lián)接動畫(3D)(2)．導向平鍵聯(lián)接鍵用螺釘固定在軸槽中，鍵與轂槽為間隙配合，故輪轂件可在鍵上作軸向滑動，此時鍵起導向作用。為了拆卸方便，鍵上制有起鍵螺孔，擰入螺釘即可將鍵頂出。導向平鍵用于軸上零件移動量不大的場合，如變速箱中的滑移齒輪與軸的聯(lián)接。導向平鍵與普通平鍵結構相似，但比較長，其長度等于輪轂寬度與輪轂軸向移動距離之和。(3)．滑鍵聯(lián)接當零件滑移的距離較大時，因所需導向平鍵的長度過大，制造困難，故宜采用滑鍵。滑鍵比較短，固定在輪轂上，而軸上的鍵槽比較長，鍵與軸槽為間隙配合，軸上零件可帶鍵在軸槽中滑動?；I主要用于軸上零件移動量較大的場合，如車床光杠與溜板箱之間的聯(lián)接。2．半圓鍵聯(lián)接在半圓鍵聯(lián)接中，軸上的鍵槽是用尺寸相同的半圓鍵槽銑刀銑出的，因而鍵在槽中能繞其幾何中心擺動以適應輪轂鍵槽的斜度。半圓鍵工作時，也是靠鍵的側面來傳遞轉矩。半圓鍵聯(lián)接工藝性好，裝配方便；但軸上槽較深對軸的強度削弱大。一般用于輕載靜聯(lián)接中，適用于錐形軸端的聯(lián)接。3．楔鍵聯(lián)接鍵的上表面與輪轂上鍵槽的底面各有1:100的斜度，鍵楔入鍵槽后具有自鎖性，可在軸、輪轂孔和鍵的接觸表面上產生很大的楔緊力，工作時靠摩擦力實現(xiàn)軸上零件的周向固定并傳遞轉矩，同時可實現(xiàn)軸上零件的單向軸向固定，傳遞單方向的軸向力。楔鍵聯(lián)接會使軸上零件與軸的配合產生偏心，故適用于精度要求不高和轉速較低的場合。常用的有普通楔鍵和鉤頭楔鍵。楔鍵聯(lián)接動畫(3D)4．切向鍵聯(lián)接切向鍵由一對普通楔鍵組成，裝配時將兩鍵楔緊，窄面為工作面，其中與軸槽接觸的窄面過軸線，工作壓力沿軸的切向作用，能傳遞很大的轉矩。一對切向鍵只能傳遞單向轉矩，傳遞雙向轉矩時，需用兩對切向鍵，互成120°~135°分布。（圖中未畫出輪轂零件）切向鍵對中性較差，鍵槽對軸的削弱大，適用于載荷很大，對中性要求不高的場合，如重型及礦山機械。切向鍵聯(lián)接動畫(3D)10.2.2平鍵的選擇及強度計算根據軸徑d由標準中查得鍵的截面尺寸b×h，鍵的長度L可根據鍵的類型和輪轂寬度確定，對普通平鍵和滑鍵鍵長可略短于或等于輪轂寬度，對于導向平鍵應按輪轂的寬度和滑動距離確定，并符合鍵長標準系列。1．平鍵的類型選擇和尺寸選擇根據鍵聯(lián)接的結構特點、使用要求及工作條件選擇鍵的類型。2．平鍵聯(lián)接的失效形式和強度計算

普通平鍵聯(lián)接的主要失效形式是工作面的壓潰，有時也會出現(xiàn)鍵的剪斷，但一般只校核擠壓強度。

導向平鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接的主要失效形式是工作面的過度磨損，通常按工作面上的壓強進行條件性計算。10.2鍵和花鍵連接10.2.3

花鍵連接花鍵連接是在軸上加工出外花鍵齒，輪轂孔加工出內花鍵齒所構成的連接?；ㄦI按齒形可分為矩形花鍵和漸開線花鍵。10.3銷連接銷主要用于零件定位和軸與軸上零件的連接。按形狀可分為圓柱銷、圓錐銷和開口銷等。圓柱銷配合精度高，但不宜經常裝拆，否則會降低定位精度或緊固性。圓錐銷有1:50的錐度，定位精確，裝拆方便，具有自鎖性，裝拆方便。開口銷是一種防松零件。10.3銷連接10.4其他連接10.4.1

鉚接鉚接是將鉚釘穿過連接件上的預制孔，經鉚合而成的一種不可拆卸的連接。10.4其他連接10.4.2

焊接通過適當手段，如加熱或加壓，并且用或不用填充材料，使兩分離的金屬物體產生原子間的結合而連接成一體。10.4其他連接10.4.3

粘接粘接是借助膠粘劑在固體表面產生的粘合力，將同種或不同種材料牢固地連接在一起。10.4其他連接10.4.4

過盈配合連接過盈配合是利用兩個被連接件本身的過盈配合來實現(xiàn)的連接。承載能力高，工作可靠，裝配困難，度配合尺寸精度要求高。10.5彈簧10.5.1

彈簧的功能（1）減震和緩沖（2）測力（3）儲存及輸出能量（4）控制運動隨外載荷多次彈性變形，卸載后立即回復原狀。10.5彈簧10.5.2

彈簧的類型、特點和應用按承受載荷不同分為：10.5彈簧10.5.2

彈簧的類型、特點和應用按照形狀的不同分：螺旋彈簧12345碟形彈簧環(huán)形彈簧盤形彈簧板彈簧10.5彈簧10.5.3

彈簧的材料和制造1、彈簧的材料：彈簧材料具有較高的抗拉強度極限、彈性極限和疲勞強度極限，不易松弛。同時要求有較高的沖擊韌性，良好的熱處理性能等。優(yōu)質碳素鋼、合金鋼和銅合金。2、彈簧的制造：卷繞、兩端面加