第九讲 其他联接及弹簧.ppt

* 碟形弹簧和环形弹簧——可以承受很大的冲击载荷，具有良好的吸振能力，常用作缓冲减振弹簧。 在载荷相当大和弹簧轴向尺寸受限制的地方，可以采用碟形弹簧。 环形弹簧是目前减振缓冲能力最强的弹簧，常用作近代重型机车、锻压设备和飞机起落装置中的缓冲零件。 平面涡卷弹簧——具有较多的圈数、变形较大、储存能量也较大的特点，多用于压紧及仪表、钟表的动力装置。 板簧——能承受较大的弯曲作用，常用于受载方向尺寸有限制而变形量又较大的场合。由于板弹簧有较好的消振能力，所以在汽车、拖拉机和铁路车辆的悬挂装置中均普遍使用这种弹簧。 二、弹簧的功用 控制机械的运动 吸收振动和冲击能量 如内燃机中控制气缸阀门启闭的弹簧、离合器中的控制弹簧； 如各种车辆中的减振弹簧及各种缓冲器的弹簧等； 存储和释放能量 测量力的大小 例如钟表弹簧、枪栓弹簧等； 如弹簧秤和测力器中的弹簧等。 定力矩扳手 测力矩扳手 材料要求——除应满足具有较高的强度极限和屈服极限外，还必须具有较高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性、塑性和良好的热处理工艺性等。 应用最广泛的材料——弹簧钢，其品种又有碳素弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢和铬钒钢等。 1、弹簧材料 三、弹簧的材料和制造 2、弹簧制造 螺旋弹簧的制造工艺过程： ①绕制； ②钩环制造； ③端部的制作与精加工； ④热处理； ⑤工艺试验等，重要的弹簧还要进行强压处理。 圆柱弹簧的参数及几何尺寸 圆柱弹簧的主要尺寸—— D D2 d t H0 D1 ? D D2 d t H0 D1 ? 弹簧丝直径 d 弹簧圈外径 D 弹簧圈内径 D1 弹簧圈中径 D2 节距 t 螺旋升角 ? 自由长度 H0 四、圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧的设计 旋绕比(或称弹簧指数), C=D2/d ——是最重要的参数之一。弹簧指数愈小，其刚度愈大，弹簧愈硬，弹簧内外侧的应力相差愈大，材料利用率低；反之弹簧愈软。 弹簧丝直径 d/mm 0.2~0.4 0.5~1 1.1~2.2 2.5~6 7~16 18~40 C 7~14 5~12 5~10 4~10 4~8 4~6 弹簧的中径、内径和外径可用弹簧指数C表示： 弹簧受到的应力主要为扭矩和横向力引起的剪应力。 对于圆形弹簧丝(round wire)—— 系数K可以理解为切向力作用时对扭应力的修正系数。 进一步考虑弹簧丝曲率(curvature)的影响，可得到扭应力 因旋绕比C和许用切应力[?T]均与直径d有关，所以需要试算才能得出弹簧丝的直径d。 弹簧的刚度 对于圆柱弹簧，取微段弹簧丝进行力变形分析，可得弹簧在受载后的轴向变形量 n——弹簧的有效圈数； G——弹簧的切变模量， 弹簧的圈数及刚度分别为 作业：14-1，14-26-1，6-5，6-616-1，16-4 2．渐开线花键： α=30°时齿顶高0.5m，用于较大载荷，静动皆可 α=45°时齿顶高0.4m，对轴的削弱比30°的小，用于载荷较小直径较小的静连接、特别是薄壁零件。 ☆定心方式：齿型定心 二．花键连接的强度计算（介绍） 失效形式：静连接——工作面被压溃 动连接——工作面过度磨损 三．花键连接的特点（与平键相比） 1．承载能力强 （受力较均匀，应力集中小） 2．导向性好 3．对中性好 4．互换性好 5．加工复杂，成本高 ★★无键连接 1·型面连接 装拆方便；对中性好；应力集中小但加工复杂 2. 胀紧连接 除槽销外，销孔需要铰制 1·销按作用可分为：定位销、连接销、安全销 2·销按形状可分为：圆柱销、圆锥销、槽销等 ★定位销用来固定零件之间的相对位置，是加工、装配时的重要辅助零件，一般不受载，数目一般不少于2个。 ★连接销用来连接零件，可传递不大的载荷，类型由工作要求决定，必要时作强度计算。 ★安全销在机器过载时被剪断，作为安全装置。 销连接 装拆 连轴器和离合器 教学要求： 了解连轴器和离合器的主要类型、结构、特点和应用场合，掌握连轴器和离合器的选择及计算方法。 重点、难点：　　　　　　　　　　 （1）连轴器的特性和选择。 　 （2）离合器的特性和选择。 连轴器： 用来连接两根轴，传递运动和转矩，机器运转时两轴不能分离。 离合器： 在机器运转时，可根据需要使两轴随时接合或分离。 安全连轴器和离合器： 传递的载荷超过规定值能自动断开或打滑，保护重要零件。 一.刚性连轴器： 不能补偿两轴间的相对偏移； 也不能缓和冲击和吸收振动。 1、凸缘连轴器：结构简单、成本低、可传递较大的转矩