机械五金标准件认识及选用

機械五金標準件認識及選用NWInG自動化技委會應知應會教材ConfidentialPage:1/91製作者:陳忠靈版次:Rev.C製作日期:2012.05.20審核者:滕文暉教材編號:TDC-AU0-0000101ConfidentialPage:2/91前言上課程對象：自動化職系(員級以上)講師資格：自動化職系(師3以上)上課時間：共2Hr課程特色：圖文式教學隨著人工成本越來越高，人員流動性越來越頻繁，那麼自動化在實際生產中的應用越來越廣，在設計與維護設備中，經常涉及到機械配件的選用與更換，為加強人員對常用機械五金件的應用認識，故開設此課程。ConfidentialPage:3/91課程目標本課程的目標是對於自動化設備設計與維修方面常使用的各種五金配件，介紹其基本原理以及怎麼選用及畫法，使學員對於各種常用配件有更進一步的了解。在本次課程中，你將學習到………一.彈簧的認識及選用.二.鍵的認識及選用三.銷的認識及選用四.軸承的認識及選用五.緊固件:螺絲的應用目錄ConfidentialPage:4一.彈簧的認識及選用.二.鍵的認識及選用三.銷的認識及選用四.軸承的認識及選用五.緊固件:螺絲的應用ConfidentialPage:5/911.彈簧的認識與選用1.1弹簧分类:a.弹簧的种类很多，若按照其所承受的载荷性质，弹簧主要分为:2.拉伸弹簧1.压缩弹簧3.扭轉弹簧4.彎曲弹簧ConfidentialPage:6/911.螺旋弹簧2.碟形弹簧3.環形弹簧4.板弹簧5.盤弹簧b.若按照彈簧的形狀，又可分为:ConfidentialPage:7/911.2弹簧的應用:弹簧是通过其自身产生较大弹性变形进行工作的一种弹性元件。在各类机器中的应用十分广泛。其主要功用是：1）控制机械的运动，例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；2）吸收振动和冲击能量，例如各种车辆中的减振弹簧及各种缓冲器的弹簧等；3）存储和释放能量，例如钟表弹簧、枪栓弹簧等；4）测量力的大小，例如弹簧秤和测力器中的弹簧等等。ConfidentialPage:8/911.3彈簧的參數如图所示，圆柱弹簧的主要尺寸有：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a、自由长度H0等。ConfidentialPage:9/91弹簧参数的计算弹簧设计中，旋绕比（或称弹簧指数）C是最重要的参数之一。C=D2/d，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。常用弹簧指数的选取参见表。弹簧丝直径d（mm）0.2～0.40.5～11.1～2.22.5～67～1618～40C7～145～125～104～104～84～6ConfidentialPage:10/91四.弹簧的画法⑴单个弹簧的畫法★在平行于轴线的投影面上，弹簧各圈的轮廓线画成直线。★左旋弹簧允许画成右旋，但要加注“左”字。★四圈以上的弹簧，中间各圈可省略不画，而用通过中径线的点画线连接起来。★弹簧两端的支撑圈，不论多少，都按图中形式画出。1.4彈簧的畫法ConfidentialPage:11/91★作图步骤:②画出支撑圈部分的圆和半圆。直径=簧丝直径。③画出有效圈部分的圆。①根据D2、H0画矩形。④按右旋方向作相应圆的公切线。ttt⑤加深并画剖面线。ConfidentialPage:12/91⑵在装配图中弹簧的画法弹簧各圈取省略画法后，其后面结构按不可见处理。可见轮廓线只画到弹簧钢丝的断面轮廓或中心线上（图a）。a)b)c)簧丝直径≤2mm的断面可用涂黑表示（图b）。簧丝直径＜1mm时，可采用示意画法（图c）。ConfidentialPage:13/912.鍵的認識與選用2.1鍵聯接:键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上旋转零件与摆动零件，起周向固定零件的作用以传递旋转运动成扭矩，而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。键轴皮带轮ConfidentialPage:14/912.2鍵聯接的類型與構造:主要类型：松键联接、紧键联接和花键联接。其中松键有：普通平键、导向平键和半圆键；紧键有：楔键联接和切向键联接。a.常用键的种类普通平键半圆键钩头楔键b.键的标记标记:键16×100GB1096-79长度=100mm例：圆头普通平键(A)型宽度=16mm表示：ConfidentialPage:15/912.2.2松鍵聯接的類型與特點1）普通平键作用：适用于高速、高精度和承受变载、冲击的场合，能实现轴上零件的周向定位。构造特点：两侧面为工作面，其对中性好，装拆方便1.平鍵ConfidentialPage:16/91圆头—A型（常用）—键顶上面与毂不接触有间隙方头—B型—常用螺钉固定半圆头—C型（端铣刀加工）—用于轴端与轮毂联接键高约为普通平键的60%~70%：圆头、方头、单圆头，用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接2）薄型平鍵ConfidentialPage:17/912.導向平鍵與滑鍵導向鍵:键不动，轮毂轴向移动滑键：键随轮毂移动用于动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接ConfidentialPage:18/913.半圓鍵轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽中绕几何中心摆动，键的侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩。特点：工艺性好，装配方便，适用于锥形轴与轮毂的联接缺点：由于轴上键槽较深，轴槽对轴的强度削弱较大。只适宜轻载联接。ConfidentialPage:19/912.2.3緊鍵聯接的類型與特點普通楔鍵上、下面为工作表面，有1：100斜度（侧面有间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦传递扭矩，并可传递小部分单向轴向力楔键分为普通楔键和钩头楔键。普通楔键有圆头（A型）、方头（B型）或单圆头（C型）三种。钩头楔键的钩头是为了拆键用的。1.楔鍵聯接ConfidentialPage:20/91特点：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较差，力有偏心。不宜高速和精度要求高的联接，变载下易松动。钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应比键长2倍才能装入。且要罩安全罩ConfidentialPage:21/912.切向鍵结构：两个斜度为1：100的楔键联接，上、下两面为工作面（打入），布置在圆周的切向工作原理：靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩特点：能传递很大的转矩。当双向传递转矩时，需用两对切向键并分布成120°～130°。ConfidentialPage:22/912.2.4花鍵聯接轴和轮毂孔周向均布多个凸齿和凹槽所构成的联接称为花键联接。齿的侧面是工作面。——适用于动、静联接ConfidentialPage:23/911）齿较多、工作面积大、承载能力较高2）键均匀分布，各键齿受力较均匀3）齿槽线、齿根应力集中小，对轴的强度削弱减少4）轴上零件对中性好5）导向性较好6）加工需专用设备、制造成本高1.特點ConfidentialPage:24/912.花鍵類型按齿形分如下：（1）矩形花键矩形花键联接按新标准为内径定心，定心精度高，定心稳定性好，配合面均要研磨，磨削消除热处理后变形，应用广泛（2）渐开线花键定心方式为齿形定心，当齿受载时，齿上的径向力能自动定心，有利于各齿均载，应用广泛，优先采用ConfidentialPage:25/91齿数较多，齿较小，对轴强度削弱小。适于轻载、直径较小时及轴与薄壁零件的联接应用较少设计：选花键类型→按轴径定花键尺寸→验算联接强度失效形式：①键齿的压溃（静联接）②磨损（动联接）③齿根剪断3.花鍵聯接:4.花鍵聯接的設計計算:ConfidentialPage:26/912.3鍵的選擇:⑴类型选择：键的类型应根据键联接的结构、使用特性及工作条件来选择。选择时应考虑以下各方面的情况：需要传递转矩的大小；联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑动距离的长短；对于联接的对中性要求；键是否需要具有轴向固定的作用；以及键在轴上的位置（在轴的中部还是端部）等。⑵尺寸选择：键的剖面尺寸b×h按轴的直径d由标准中选定。键的长度L一般按轮毂宽度定，要求键长比轮毂略短5~10mm，且符合长度系列值。键一般采用抗拉强度极限ss600MPa的碳钢制造，通常用45钢。ConfidentialPage:27/913.銷的認識與選用3.1銷的選擇:定位销——主要用于零件间位置定位，左图，常用作组合加工和装配时的主要辅助零件。联接销——主要用于零件间的联接或锁定，中图，可传递不大的载荷安全销——主要用于安全保护装置中的过载剪断元件，右图ConfidentialPage:28/91圆柱销——不能多次装拆（否则定位精度下降）圆锥销——1：50锥度，可自锁，定位精度较高，允许多次装拆，且便于拆卸ConfidentialPage:29/913.2銷的標記:公称直径10mm，长50mm的B型圆柱销标记：销GB119-86B10×503.3銷聯接的畫法:圆锥销零件2轴轴套圆柱销圆柱销联接圆锥销联接ConfidentialPage:30/91便于装拆，可用于盲孔适用于有冲击的场合适用于承受振动和变载荷的联接销尾可分开，能防止松脱，多用于振动冲击场合弹性圆柱销：用弹簧钢带卷制而成，具有弹性，用于冲击振动场合开口销：是一种防松零件，用于锁紧其它紧固件。带螺纹锥销槽销开尾锥销3.4特殊型式銷:ConfidentialPage:31/914.軸承的認識與選用外圈滚珠内圈保持架●结构由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。●分类☆向心轴承—主要承受径向力☆推力轴承—主要承受轴向力☆组合轴承按其承受的载荷方向分为：4.1滾動軸承的結構分類及代號:ConfidentialPage:32/91●代号：①代号的构成：②基本代号按顺序由前置代号、基本代号、后置代号构成。基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成。基本代号通常用4位数字表示，从左往右依次为：★第一位数字是轴承类型代号，如下表所示：ConfidentialPage:33/91代号轴承类型双列角接触轴承调心球轴承调心滚子轴承和推力调心滚子轴承圆锥滚子轴承双列深沟球轴承推力球轴承深沟球轴承角接触轴承推力圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承轴承类型代号外球面球轴承四点接触球轴承123045678NUQJConfidentialPage:34/91内径尺寸=内径代号×5如：轴承代号6204★第二位数字是尺寸系列代号。尺寸系列是指同一内径的轴承具有不同的外径和宽度，因而有不同的承载能力。当内径尺寸在20~480mm范围内时，6——类型代号（深沟球轴承）。2——尺寸系列（02）代号。ConfidentialPage:35/914.2滾動軸承的畫法:深沟球轴承简化画法：dDAA/2BB/2A/2d、D、B根据轴承代号在画图前查标准确定。60º●滚动轴承是标准件，在装配图中通常采用简化画法(比例画法）。●主要参数d(内径)D(外径)B(宽度)ConfidentialPage:36/915.緊固件:螺絲的應用ConfidentialPage:37/91一.六角頭螺栓:1.六角頭螺栓應用:產品等級分為A.B和C級,A級最精確,C級最不精確.A級用于重要的.裝配精度高的地方.A級螺栓:d≤24mm,l≤10d或≤150mmB級螺栓:d24mm,l10d或150mmC級螺栓:M3~M64(細杆B級為M3~M20)第一部分:螺紋ConfidentialPage:38/912.六角頭螺栓圖例六角頭法蘭螺栓----防松性能好ConfidentialPage:39/91六角頭螺栓圖例鋼結構用高強度六角頭螺栓----用于高強度聯接----用于公路.鐵路橋梁.工業與民用建築.塔架.起重機械ConfidentialPage:40/91六角頭螺栓圖例六角頭帶孔螺栓----用于供需要銷定時使用ConfidentialPage:41/91六角頭螺栓圖例六角頭鉸制孔用螺栓----精確固定聯接件間的相互位置----承受橫向力產生的剪切與擠壓鋼結用剪型高強度盤頭螺栓----用于鋼