工程力学与机械设计基础 教学课件 作者 钟丽萍 第7章连接.pptVIP

《工程力学与机械设计基础》 第7章 联接 7.1键联接与销联接 7.2螺纹联接 7.1键联接与销联接 7.1.1 键联接 键联接主要用于轴与轴上零件（如齿轮）之间的周向固定并传递转矩，其中有的键联接也兼有轴向固定或轴向导向的作用。 1.键联接的类型、特点和应用 键联接可分为松键连接和紧键联接两大类。 7.1键联接与销联接 1）平键联接 1.普通平键(如右图） 7.1键联接与销联接 2.导向平键和滑键联接 7.1键联接与销联接 2）半圆键联接 其特点是加工和安装方便，轴上键槽用半径与键相同的盘铣刀铣出，因而键在键槽中能绕其几何中心摆动，以适应轮毂槽由于加工误差所造成的斜度。半圆键联接的优点是工艺性较好，装配方便。缺点是轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大。一般只宜用于轻载，尤其适用于锥形轴端的联接。如右图 7.1键联接与销联接 （2）紧键联接 1）楔键联接 楔键联接用于静联接。键的上表面和轮毂槽的底面各有1:100的斜度，装配时需打入，靠楔紧作用传递转矩，键的侧面与键槽的侧面有间隙，键的上下两面是工作面。楔键联接能轴向固定零件和传递单向的轴向力，由于装配过程会引起轴上零件与轴偏心，所以楔键联接主要用于精度要求不高，转速较低而传递转矩较大的场合，可传递双向或有振动的转矩。 7.1键联接与销联接 2）切向键联接 切向键只用于静联接，由一对普通楔键组成，两键的斜面相互贴合，装配时，把两个键从轮毂的两端打入并楔紧在轮毂和轴之间，键的上下两平行窄面是工作面，依靠工作面的挤压和轴与轮毂间的摩擦力传递单向转矩。若需要传递双向转矩时，须用两对互成120°～135°的切向键。切向键联接主要用于轴径大于100mm，对中要求不高而载荷很大的重型机械，如大型带轮、矿用大型绞车的卷筒等与轴的联接。 7.1键联接与销联接 2.普通平键联接的选择和强度校核 （1）平键联接的尺寸选择 根据联接的结构特点、使用要求和工作条件，首先选择键的类型，然后可按轴径d从标准中选取键的剖面尺寸（b×h）。键的长度L根据轮毂的宽度确定，一般键长略小于轮毂的宽度并符合标准。 7.1键联接与销联接 （2）平键联接的强度校核 平键联接的受力情况如图7-9所示。由于标准平键有足够的剪切强度，普通平键联接主要失效形式是工作面的压溃。其强度校核公式为： 式中，T为传递的转矩（N·mm）；d为轴的直径（mm）；h为键的高度（mm）；l为键的工作长度（mm），A型键：=L-b、对B型键：=L、对C型键：=L-；[]为较弱材料的许用挤压应力（MPa） 7.1键联接与销联接 7.1.2 花键联接 在轴上加工出多个键齿称为花键轴，在轮毂内孔上加工出多个键槽称为花键孔，由花键轴和花键孔组成花键联接。如右图 7.1键联接与销联接 花键联接按其齿形的不同分为矩形花键（左）、渐开线花键（中）和三角形花键（右）。 7.1键联接与销联接 1.矩形花键 矩形花键联接是应用最广泛的一种花键联接，其齿侧为直线，加工方便，能用磨削的方法获得较高的精度。 2.渐开线花键 渐开线花键其花键轴的外齿廓和轮毂的内齿廓都是压力角为30°的渐开线。渐开线花键的定心方式有齿形定心和外径定心两种 3.三角形花键 三角形花键轴的外齿廓是压力角为45°的渐开线，轮毂的内齿廓为三角形。 7.1键联接与销联接 7.1.3 销联接 销可用于轴和轮毂的联接，也可用于其它零件间的联接。销的主要用途有：固定零件间的相互位置（图a）；传递不大的载荷(图b)；作为安全装置中的过载剪断零件，起过载保护作用（图c）。 7.2螺纹联接 7.2.1 螺纹的形成、类型及主要参数 1.螺纹的形成和类型 按螺纹的牙形分，常用的标准螺纹有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。普通螺纹主要用于联接，管螺纹常用于管道联接，梯形螺纹和锯齿形螺纹用于传动。 按螺旋线的线数，螺纹分为单线螺纹、双线螺纹和多线螺纹）。单线螺纹主要用于联接，多线螺纹主要用于传动。 按螺旋线的绕行方向，螺纹分为左旋螺纹和右旋螺纹。通常采用右旋螺纹，左旋螺纹用于特殊场合。 螺纹还有外螺纹和内螺纹之分，在圆柱体的外表面上形成的螺纹为外螺纹（图7-21a），在圆孔表面上形成的螺纹为内螺纹 7.2螺纹联接 2.螺纹的主要参数 现以右图所示的普通外螺纹为例介绍螺纹的主要参数： （1）大径d — 螺纹的最大直径，标准规定螺纹的大径为公称直径。 （2）小径d1 — 螺纹的最小直径，常作为强度计算直径。 （3）中径d2 — 螺纹轴向剖面内牙和牙间宽度相等处的假象圆柱的直径，常作为几何计算的直径。 （4）螺距P — 螺纹相邻两牙对应点间在中径圆柱面上的轴向距离。 （5）导程S — 在同一条螺旋线上，螺