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.ppt

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1、《工程力学与机械设计基础》第7章联接【能力目标】1．能按照实际要求，正确选择联接类型。【知识目标】1．掌握键联接、销联接和螺纹联接的特点及其各种联接的应用场合第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

2、.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

3、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

4、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

5、）；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。

6、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

7、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）

8、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，螺纹相邻两牙对应点间在中径圆柱面上的轴向距离。对于单线螺纹P=S，对于多线螺纹P=nS（n为螺纹线数）。（6）牙形角—轴向截面内螺纹牙两侧边的夹