机械设计基础 第3版 教学课件 第七章：连接.ppt

（2）渐开线花键 渐开线花键的齿廓为渐开线，安装时，靠内外花键的齿侧定心。渐开线花键的制造工艺与渐开线齿轮相同，常用标准压力角有30°（图a）、37.5°和45°（图b）等几种，压力角为30°的渐开线花键应用最广泛。模数为0.5mm～10mm共15种。渐开线花键齿根较厚，齿根圆角大，强度高，有较大的承载能力，定心精度高，工艺性好。 渐开线花键连接 三、无键连接和销连接 （1）型面连接 型面连接是利用非圆截面的轴与孔组成的轴毂连接，轴和孔的连接表面可以做成柱形或锥形，柱形只能传递转矩，锥形既可以传递转矩，又可以传递轴向力。 型面连接的特点是：装拆方便，对中性好；没有应力集中源，但加工需要专用设备。 1．无键连接 型面连接 a）柱形型面连接 b）锥形型面连接 （2）胀套连接 胀套连接的特点是：对中性好，装拆方便，承载能力高，不削弱被连接件的强度，能起到密封作用，适用于大直径轴与孔的连接。 胀套连接是在轴与孔之间安装一组或多组锥形胀套，在外加轴向力作用下，内套缩小，外套胀大，形成过盈配合，靠产生的摩擦力传递轴向力和转矩， 胀套连接 2．销连接 销的类型：圆柱销、圆锥销、槽销、开口销 销的用途：固定零件间的相对位置；用于轴毂连接或其它零件的连接；传递不大的载荷；用于安全装置中的过载剪断元件。 圆柱销 圆锥销 槽销 开口销 开口销用于锁定其他紧固件，是一种防松零件。 圆柱销靠过盈配合固定在销孔中，多次装拆后，定位精度和可靠性降低； 圆锥销有1:50的锥度，安装方便，定位精度高，可多次装拆而不影响定位精度； 槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽，打入销孔后与孔壁压紧，不易松脱，用于承受振动和变载荷的场合，可多次装拆； * * * * 二、螺纹连接的防松 防松方法：分为摩擦防松、机械防松和永久性防松三类。 1．摩擦防松 对顶螺母 弹簧垫圈 自锁螺母 防松目的：防止螺纹副相对转动。 2．机械防松 开口销与槽形螺母 止动垫圈 3．永久性防松 冲点防松 粘合防松 4．串连钢丝 第五节 螺纹连接的强度计算 1．螺栓连接多是成组使用，按螺栓组中受载最大的螺栓进行强度计算。根据连接结构、材料性质和强度条件计算螺栓危险截面直径，再由标准确定公称直径。 一、螺栓强度计算特点 2．螺栓的其他尺寸及与其配用的螺母、垫圈等均是按等强度设计的，都按螺栓的公称直径由标准查取。 二、螺栓连接的强度计算 （一）受拉螺栓连接 失效形式：受轴向静载荷时：塑性变形、拉断 受轴向变载荷时：疲劳断裂 按螺栓的受力可分为受拉螺栓连接和受剪螺栓连接。普通螺栓工作时，主要受拉力；铰制孔用螺栓工作时主要受剪切力。 1．松螺栓连接 特点：安装时螺母不需拧紧，如不计自重，螺栓只受工作载荷。 强度条件： 螺纹小径： 许用应力： 滑轮架螺栓连接 2．紧螺栓连接 （1）受横向载荷的紧螺栓连接 受力分析：安装时将螺母拧紧，螺栓受轴向预紧拉力，承受工作载荷前后螺栓受载情况不变，依靠压紧后在被连接件结合面上产生的摩擦力传递载荷。 受横向载荷的紧螺栓连接 平衡条件： 承受横向载荷 F时，被连接件的结合面不允许产生相对滑动，故引入可靠性系数Kf。 Kf = 1.1~1.3 平衡条件： 单个螺栓所需的预紧力： fs—接合面摩擦因数 n—螺栓个数 m—被连接件的结合面数 由预紧力产生的拉应力： 拧紧螺母时由螺纹牙间摩擦阻力矩 T产生的剪应力： Wτ—螺栓危险截面的抗扭截面摸量。 对于 M10 ~ M68 公制普通三角螺纹可取： 螺栓同时受拉应力和扭剪应力作用，应按第四强度理论计算当量应力。 强度条件： 螺栓小径： 预紧力 减载装置 靠摩擦力抵抗横向载荷的普通螺栓连接，要求施加较大的预紧力，为了克服上述缺点，可采用销、套筒或键等减载装置的连接。 减载装置 a)销 b)套筒 c)键 （2）受轴向工作载荷的紧螺栓连接 压力容器内气压为р，气缸内径为D，作用在容器盖上的总工作载荷为FΣ＝pπD2/4，由连接凸缘的z个螺栓承受，每个螺栓所受轴向工作载荷为F＝pπD2/4z。 受轴向载荷的螺栓连接 a) 螺母未拧紧 b) 螺母已拧紧 c)已承受工作载荷 2）螺母拧紧后，由于预紧力F′的作用，螺栓伸长δ1，被连接件缩短δ2，力与变形关系，左右合并后成图c。 螺栓