机械设计基础ch07.pptx

第7章 连 接;教学目标： 连接可以使被连接件提高刚性、紧密性和疲劳强度，因此在机械设备中得到广泛应用。本章内容包括螺纹连接和键、销连接，通过学习将主要了解和学习螺纹连接和键、销连接的基本类型的选择和应用，并且能够进行基本的计算。对螺旋传动作了简单介绍。 ;教学重点和难点： 螺纹连接的基本类型、应用、预紧与防松。 螺纹连接结构设计中应注意的事项。 螺纹连接的强度计算。 平键连接的类型及特点。 正确选择平键连接的尺寸并对其强度进行校核计算。 ;案例导入： 图7-1所示为一机械手的手部结构，1为液压缸缸体，3为液压缸缸盖，当液压缸里充满液压油时，在油压的作用下推动活塞杆4运动，实现手指5的松开和夹紧动作。液压缸缸体和缸盖之间的紧密连接由螺钉2来实现。通过本章的学习，便可设计出该连接。 为了满足结构制造、安装、维修和运输等方面的要求，在机械中广泛采用各种连接。所谓连接，就是指被连接件与连接件的组合。起连接作用的零件，如键、销、铆钉、螺栓、螺母等称为连接件，被连接起来的零件，如轴、齿轮、箱盖和箱座等称为被连接件。但也有的连接中可以通过过盈连接来实现。连接的类型可按以下两种方式进行划分。 (1) 按组成连接件工作中相对位置是否变动，分为静连接和动连接。静连接如变速箱中箱盖与箱座的连接；动连接如变速箱中滑移齿轮与轴的连接。 (2) 按拆开有无损伤，分为可拆连接和不可拆连接。可拆连接如键、销、螺纹连接等；不可拆连接如焊接、粘接、铆接等。; ;7.1 螺 纹 连 接 7.2 键连接和花键连接 7.3 销连接及应用 7.4 实验与实训 7.5 习 题 ;7.1.1 螺纹的形成和主要参数 7.1.2 常用螺纹的种类、特点和应用 7.1.3 螺纹连接的类型、特点和应用 7.1.4 螺纹连接应用中注意的几个问题 7.1.5 螺纹连接的强度计算 7.1.6 螺栓组连接的结构设计 7.1.7 螺旋传动 ;螺纹连接结构简单，拆装方便，工作可靠，互换性好，成本低廉，得到了广泛的应用。螺纹零件组成的螺旋副，可以传递运动和动力，称为螺旋传动。在本章中，将进行简单介绍。 ;1. 螺纹的形成 螺旋线的形成原理，如图7-2所示。将一底边ab长为d的直角三角形abc绕在直径为d的圆柱体上，则三角形的斜边ac在圆柱体上便形成一条螺旋线。 当取平面图形为三角形、矩形、梯形和锯齿形等，使其保持与圆柱体轴线共面状态，沿螺旋线运动，则该平面图形在圆柱体上所划过的形体称为螺纹。 螺纹按牙型可分为三角形、矩形、梯形和锯齿形等(如图7-3所示)，三角形螺纹常用作连接螺纹，其他几种螺纹用作传动螺纹。 螺纹有左、右旋之分，常用的是右旋螺纹，如图7-4所示。; ; ; ; ;2. 管螺纹 管螺纹(如图7-7所示)分为圆柱管螺纹和圆锥管螺纹两种，其公称直径是管子的内径，牙型角有55°、60°两种。牙顶有较大圆角，螺纹配合后没有径向间隙，能保证紧密旋合，防止泄漏。适用于管路连接。 3. 矩形螺纹 矩形螺纹(如图7-8所示)牙型为正方形，牙型角=0°。其传动效率较其他螺纹高，但牙根强度低，螺旋副磨损后，间隙难以修复和补偿，传动精度降低。目前已逐渐被梯形螺纹所替代。 4. 梯形螺纹 梯形螺纹(如图7-9所示)牙型为等腰梯形，牙型角=30°。与矩形螺纹相比，传动效率略低，但工艺性好，牙根强度高，对中性好，梯形螺纹是最常用的传动螺纹。; ; ;5. 锯齿形螺纹 锯齿形螺纹(如图7-10所示)牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角为3°，非工作面的牙侧角为30°，这种螺纹兼有矩形螺纹传动效率高、梯形螺纹牙根强度高的特点，但只能用于单向受力的螺纹连接或螺旋传动中，如螺旋压力机等。; ;螺纹连接的种类很多，基本类型有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。 1. 螺栓连接 如图7-11(a)所示，用螺栓穿过被连接件的孔，在螺栓的另一端拧上螺母，把被连接件连接在一起。这种连接方法被连接件上的通孔和螺杆间留有间隙，通孔加工简便，成本低，装拆方便，应用最为广泛。这种连接方法主要用于被连接件不太厚并能从两端装拆的场合。 如图7-11(b)所示，当螺栓承受横向载荷时，可选用铰制孔用螺栓连接。其通孔与螺栓杆多采用基孔制过渡配合(如H7/m6、H7/n6)。这种连接既能承受横向载荷，又能精确固定被连接件的相对位置，起定位作用，但孔的加工精度要求较高。 2. 双头螺柱连接 如图7-12(a)所示，螺柱两端均有螺纹，一端拧紧在被连接件螺纹孔中，另一端穿过另一被连接件的通孔，套上垫圈，与螺母旋合。这种连接适用于被连接件之一太厚不宜制成通孔，且需要经常拆装时的场合。 3. 螺钉连接 如图7-12(b)所示，这种连接的特点是螺栓(或螺钉)穿过被连接件的孔后，直接拧入另一被连接