机械设计基础—常用零部件设计 教学课件 作者 李贵三 第三章 螺纹连接设计.ppt

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1、第三章键与销连接设计第一节键连接设计第二节花键连接设计第三节销连接设计第四节成形连接设计第一节键连接设计一、键连接的类型键可以分为平键、半圆键、楔键及切向键等多种类型，其中平键最为常用。平键连接普通A型平键普通B型平键普通C型平键一、键连接的类型滑键连接半圆键连接楔键连接一、键连接的类型导向键连接切向键连接二、键连接的强度计算1平键连接的强度校核2楔键连接的强度校核1平键连接的强度校核普通平键的抗压强度条件：平键连接的抗剪切强度条件：图3-1平键连接的受力情况2楔键连接的强度校核楔键连接的主要失效形式是相互楔紧的工作面被压溃，故应校核工作面的挤压强度。（

2、3-3）第二节花键连接设计一、花键的类型和特点花键具有承载能力强、定心性能和导向性能好、键齿对轴的削弱轻、应力集中小等优点，但其加工困难，需专用设备、量具和刃具，加工成本较高。它适用于重载或变载、定心精度较高的连接。花键按齿形不同分为三种类型：矩形花键、渐开线花键和端齿花键。图3-2花键的组成a)外花键b）内花键1矩形花键矩形花键（见图3-3）加工方便，用磨削的方法可获得较高的精度，故一般常用。按齿高，矩形花键分中、轻两个系列，已经标准化。其定心型式有小径定心、大径定心和键侧定心三种（见图3-3图3-4）。图3-3矩形花键的小径定心图3-4矩形花键的其他

3、定心方式a)大径定心b）键侧定心1矩形花键2渐开线花键图3-5所示为渐开线花键。其齿廓为渐开线，分度圆压力角有30°和45°两种，后者也称为三角形花键或细齿渐开线花键。与矩形花键相比，它的主要特点是齿根较厚；齿根圆角大；连接强度高；寿命长；可利用制造齿轮的各种加工方法加工，工艺性较好。渐开线花键的定心方式是键侧定心。承受载荷时齿廓上的径向力能起到自动定心的作用，其定心性能优于矩形花键。图3-5渐开线花键的齿侧定心二、花键连接的强度计算花键连接的主要失效形式是齿面压溃或磨损。进行花键连接的强度计算时，一般只进行挤压强度或耐磨性计算，其静连接强度条件为（3-

4、4）第三节销连接设计主要用来固定零件之间相对位置的销称定位销；用于轴与毂或其他零件之间的连接，传递不大的载荷，称连接销；作为安全装置中的过载剪断元件，称安全销。销按形状可分为：圆柱销、圆锥销、开尾圆锥销和特殊形式销等。销的常用材料为35钢、45钢。销连接类型的结构特点和应用类型图例定位销圆柱销圆锥销结构特点和应用靠过盈配合固定在孔中，经多次装拆会破坏配合性质，连接不可靠圆锥销具有1∶50的锥度，以使其有可靠的自锁性能连接销槽销连接类型的结构特点和应用类型图例连接销槽销销轴连接结构特点和应用槽销上有三条纵向沟槽，打入后用材料的弹性挤紧在销孔中。其可以承受振

5、动和变载荷用于两零件构成铰链连接的铰链处和螺纹连接防松中销连接类型的结构特点和应用类型图例特殊形式销安全销结构特点和应用带有外螺纹或内螺纹的圆锥销，可用于不通孔或拆卸困难，有振动、冲击和变载荷的场合安全装置中的过载剪断元件第四节成形连接设计成形连接是利用非圆截面的轴与相应的毂孔构成的连接，如图3-6所示。图3-6成形连接a)柱形的轴和毂孔b)锥形的轴和毂孔第四节成形连接设计例3-1一齿轮装在轴上，采用普通A型平键连接。齿轮、轴、键均用45钢，轴径d=80mm，轮毂长度L′=150mm，传递转矩T=2000N·m，工作中有轻微冲击。试确定普通A型平键的尺寸

6、和标记，并校核连接强度。解：1.确定普通A型平键尺寸由轴径d=80mm查得普通A型平键的剖面尺寸b=22mm、h=14mm。参照毂长L′=150mm及键长度系列选取键长L=140mm。采用的普通A型平键的标记为：GB/T1096键16×10×100。第四节成形连接设计2.挤压强度校核计算式中的l表示键与毂接触长度,l=L-b=140mm-22mm=118mm。查得［σp］=100～120MPa，故σp＜［σp］，安全。