模块4-连接与支撑部件

模块四联结与支撑部件项目一键联接、销联结、螺纹联结连接的类型及特点连接类型可拆联接不可拆联接轴毂间联接紧固联接：平键联接花键联接销联接焊接铆接胶接螺纹联接特点：即可以保证机械正常工作，又便于维修和更换。特点：可靠性好，强度高活动一键联接和销联结1.键联接键连接的功用和类型键的功用轴与轴上零件的周向固定传递扭矩轴向移动零件的导向作用键的类型平键联接普通平键导向平键楔键联接普通楔键钩头斜键花键联接半圆键联接轴向固定（1）平键连接的结构及基本类型工作面：两侧面特点：易于制造，装拆方便，轴与轴上零件的对中性好等。有间隙(0.2~0.5mm)（1）平键连接的结构及基本类型圆头（A型）方头（B型）单圆头（C型）普通平键类型导向平键与滑键导向键：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半圆键键能在槽中绕几何中心摆动，以适应轮毂上键槽的斜度。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。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。楔键联接楔键分为普通楔键和钩头楔键。钩头楔键的钩头是为了拆键用的。轮毂斜度1：100拆卸空间安装时用力打入普通楔键勾头楔键斜度1：100花键联接优点：⑴承载能力大；⑵键槽较浅，对轴的强度削弱较轻；⑶具有较平键更好的定心性和导向性；⑷装拆性能好。缺点：花键需要专用设备制造，成本较高。花键轴花键孔（内花键）应用：适用于定心精度较高、载荷较大或经常滑动的联接。下面图片中是哪种键？图1图2图3图4图52.销联接定位销——主要用于零件间位置定位，左图。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。销套安全销圆柱销——多次装拆会导致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。过盈配合特殊型式销便于装拆，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销、孔紧装配活动二螺纹联结按轴向剖面形状分（螺纹的牙型）三角形螺纹：常用于连接常用于传动，单向受载常用于传动梯形螺纹：锯齿形螺纹：按螺旋线数目分单线螺纹多线螺纹按螺旋线绕行方向分左旋右旋（常用）1.常用螺纹分类单线螺纹自锁性能好；多线螺纹传递效率高矩形螺纹：常用于传动螺纹的牙型矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹15º30º3º30º联接螺纹传动螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹管螺纹（1）螺栓联接2.螺纹连接的类型有间隙无间隙（2）双头螺柱联接应用：被联接件较厚，且常拆卸处。盲孔（3）螺钉联接应用：一被联件较厚，但不常拆卸处。（4）紧定螺钉联接应用：薄壁件联接3.螺纹联接件4.螺纹联接的预紧和防松螺纹联接的预紧：安装时将螺母拧紧，使联接受到一定的预紧力。拧紧目的：提高螺栓联接刚性、紧密性、紧固性要求；以及防松。（1）预紧•预紧力过大——会使整个联接的结构尺寸增大；也会使联接在装配时因过载而断裂•预紧力不足——则又可能导致联接失效，重要的螺栓联接应控制预紧力。预紧力的大小如何控制？•使用测力矩扳手测力矩扳手原理：利用弹性件的变形量正比于拧紧力矩的原理，借助手柄上的指针指示刻度扳上拧紧力矩值,以控制F’。•使用定力矩扳手定力矩扳手原理：当拧紧力矩超过规定值时，弹簧压缩，卡盘与圆柱销之间打滑，如果继续转动手柄，卡盘不再回转。螺纹联接的预紧定力矩扳手拧紧力矩的大小可用螺钉调整弹簧压力来加以控制（2）螺纹联接的防松防松的实质限制螺旋副的相对转动；以防止联接的松动，影响正常工作。防松方法摩擦防松；机械防松；破坏螺纹副的永久防松。摩擦防松：结构简单、使用方便。弹簧垫圈对顶螺母防松摩擦防松：结构简单、使用方便。机械防松•在联接中加入其它机械元件：开口销、止动垫圈，串联铁丝等。•适用于冲击振动载荷，重要场合使用，成本高。开口销与开槽六角螺母止动垫圈止动垫圈带翅垫片螺栓槽串联钢丝串联钢丝永久防松：粘、铆、焊等。焊接铆冲不可拆卸防松冲点法粘合法焊点法项目二联轴器、离合器和制动器联轴器——联结两根轴一同回转，仅在停止时经拆卸才能将二者分离。联轴器分类：刚性联轴器——用于两轴严格对中，工作中不发生相对偏移的地方。挠性联轴器——用于两轴有相对位移的地方。如果使用弹性元件，则称弹性联轴器。1.联轴器半联轴器螺栓（1）刚性联轴器凸缘联轴器特点：应用广泛，结构简单，可传递较大转距，要求在两轴严格对中情况下使用。没有吸振、缓冲作用。应用：适于低速、大转矩、振动不大的轴。靠摩擦力传递转矩靠螺栓杆承受挤压剪切来传递转矩套筒联轴器特点：结构简单紧凑，成本低廉，便于装卸与维护。可以一定程度上起安全保护作用。要求在两轴严格对中情况下使用。用键传递转矩用销传递转矩（2）挠性联轴器为什么需要用挠性联轴器？•安装驱动装置与被驱动装置时不能保证两根轴完全对中。•即使安装时精度很高，但随着设备运行时间久了，不能避免设备基座沉降或偏移，从而在两轴间出现偏差。•偏差的种类有：轴向、径向、角度、扭力振动。齿式联轴器特点：对两轴综合偏移有很好的补偿性。齿轮联轴器外廓紧凑。因为很多齿同时工作，故传递转矩大、工作可靠。应用：适用于启动频繁，经常正反转使用的场合。1、4-凸缘套筒；2、3-外套筒；5-螺栓特点：允许两轴存在径向和轴向位移，由榫槽间隙提供角位移，需要定期添加润滑油。应用：适用于低速、冲击小的场合。1、3-带沟槽半联轴器；2-十字榫头十字滑块联轴器中间浮动盘的偏心会产生较大的离心力，可适当降低其质量。作用：传递两相交轴之间的动力和运动，在传动过程中两轴夹角可以改变。应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。主动轴中间轴从动轴万向联轴器弹性套柱销联轴器柱销套有弹性圈，可以补偿偏移、缓冲吸振。特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套的柱销联接两个半联轴器。弹性柱销联轴器用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中特点：上述两种联轴器的动力通过弹性元件传递，缓冲和冲击、吸收振动。应用：适用于正反向变化多，启动频繁的高速轴。轮胎式联轴器特点：结构简单，弹性好，价廉，减震性能好。2.离合器牙嵌式离合器由两个端面带齿的半离合器组成。一个半离合器1固定在主动轴上，另一个半离合器2用导向平键与从动轴联接，并可用拨叉使其轴向移动，以实现接合或分离。1、2—半离合器；3—滑环在半离合器1中用螺钉固定一个导向环，以实现导向和定心作用。特点：结构简单，尺寸较小。承载能力大，主、从动轴可同步转动，但接合时有冲击。一般在静止或圆周速度较低情况下结合。牙嵌式离合器齿形：牙嵌式离合器常用的齿形有矩形、梯形和锯齿形三种。矩形牙和梯形牙都能传递正反两个方向的转矩，而锯齿形牙只能传递单方向转矩。矩形：接合困难，冲击较大，应用少。梯形：接合方便，可消除压侧间隙，齿根强度高，应用广泛。锯齿形：只能传递单向转矩。单盘摩擦离合器1、2—摩擦盘；3—滑环摩擦盘2可沿导向键移动。工作时，移动滑环3可使两摩擦盘接合或分离。特点：易于离、合，散热性好，结构简单，但传递转矩较小，径向尺寸较大。1—主动轴2—主动轴套筒3—外摩擦盘4—内摩擦盘5—从动套筒6—滑环套7—从动轴多盘式摩擦离合器多盘摩擦离合器外摩擦盘3与套筒2相连接，内摩擦盘4与套筒5相连接。当滑环6向左移动时，拨动压杆逆时针转动，将内外摩擦盘压紧。特点：可通过增加摩擦盘数目增加传递的转矩。可在高速旋转时结合或脱开。机械、液压、气动、电磁控制方式均有标准化供货。磨损后更换摩擦片即可。摩擦面圆锥式摩擦离合器通过锥面产生摩擦力特点：能自动对中心，可用较小的轴向压紧力传递较大的转矩。从动盘外套筒弹簧调节螺母主动齿轮'转动方向安全离合器主动齿轮传来的转矩通过滚珠、从动盘、外套筒而传给从动轴。当转矩超过许用值时，弹簧被过大的轴向分力压缩，使从动盘向右移动，原来交错压紧的滚珠因被放松而相互滑动，此时主动齿轮空转，从动轴即停止转动。当载荷恢复正常时，又可重新传递转矩。弹簧压力的大小可用螺母来调节.滚珠安全离合器安全离合器图中星轮1和外环2分别装在主动件和从动件上，星轮和外环间的楔形空腔内装有滚柱3，每个滚柱都被弹簧推杆4以不大的推力向前推进而处于半楔紧状态。滚珠式定向离合器星轮和外环均可作为主动件。现以外环为主动件来分析，当外环逆时针方向回转时，以摩擦力带动滚柱向前滚动，进一步楔紧内外接触面，从而驱动星轮一起转动，离合器处于接合状态。反之，当外环顺时针方向回转时，则带动滚柱克服弹簧力而滚到楔形空腔的宽敞部分，离合器处于分离状态，所以称为定向离合器。特点：从动轮可以高于或等于主动轮的转速旋转。当星轮与外环均按顺时针方向作同向回转时，根据相对运动原理，若外环转速小于星轮转速，则离合器处于接合状态。反之，如外环转速大于星轮转速，则离合器处于分离状态，因此又称为超越离合器。3.制动器依靠带与制动鼓之间的摩擦力来制动带式制动器带式制动器领从蹄式制动器领从蹄式制动器特点：–结构简单，只用一个促动力装置；–在汽车倒车时领从蹄功能互换，且制动效能相等–制动效能的稳定性较好。单向双领蹄式制动器单向自增力式蹄式制动器双向自增力式蹄式制动器凸轮式楔式浮钳盘式制动器一切做回转运动的零件，只有装在轴上后才能实现其运动。1.轴的分类（1）按载荷和应力的不同，分为三种：心轴——只承受弯矩而不传递转矩。转动心轴受变应力，不转动心轴受静应力。转轴——既承受弯矩又承受转矩传动轴——主要承受转矩项目三轴与轴承活动一轴（2）按轴的中心线的不同，分为三种：直轴——轴的各截面中心在同一直线上。如：光轴、阶梯轴、实心轴、空心轴曲轴——轴的各截面中心不在同一直线上。曲轴通常是专用零件。软轴——轴线可变，把回转运动灵活地传到任何位置。2.轴的材料及其选择常用材料碳素钢——对应力集中敏感性小，价格低廉，常用。45、35、50，Q235、Q275合金钢——较高的力学性能和热处理性能，用于受力较大且尺寸较小、重量轻和耐磨性高的轴。20Cr、40Cr、含Mo合金钢。3.轴的结构设计轴颈——轴上被支承的部位；轴头——安装轮毂的部位；轴身——联结轴颈与轴头的部分。（1）零件在轴上的轴向固定轴肩、轴环－简单可靠，不需附加零件，承受较大轴向力；但使直径增大，阶梯处产生应力集中。定位面内圆角rRor(C)a=(0.07~0.1)d,b=1.4a套筒——简单可靠，简化轴的结构且不消弱轴的强度；常用于轴上两个近距离零件间的相对固定；不宜用于高速转轴；套筒内径与轴的配合较松。螺母——固定可靠，承受较大轴向力，能实现轴上零件的间隙调整；常用于两零件的间距较大处，亦可用于轴端；为减小对轴的强度的消弱，常用细牙螺纹；为防松，须加止动垫圈或使用双螺母。轴端挡圈——工作可靠，承受较大轴向力；只用于轴端，且采用止动垫片等防松措施。锥面——装拆方便，且可兼作周向定位；宜用于高速、冲击及对中性要求高的场合。弹性挡圈——构紧凑、简单，装拆方便，但受力较小，且轴上切槽引起应力集中；常用于轴承的固定。紧定螺钉、锁紧挡圈——结构简单，但受力较小，不适于高速场合。（2）零件在轴上的周向固定键联接、销联接、紧定螺钉、过盈联接等。结构工艺性活动二轴承轴承的作用1、支撑轴及轴上零件，保持轴的旋转精度；2、减少转子在旋转过程中的摩擦和磨损；1.根据摩擦性质，轴承分为：滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承轴承的分类2.按受载方向不同，分为：向心轴承（径向轴承）：向心推力轴承（径向止推轴承）：推力轴承（止推轴承）：承受径向力承受轴向力承受径向力和轴向力径向滑动轴承推力滑动轴承滚动轴承（向心轴承）滚动轴承（推力轴承）滑动轴承主要用于工作转速特高、支承要求特精、特重型、承受具大冲击、须成剖分式等特殊工作条件。结构：由轴承座、轴承盖、轴瓦、连接螺栓等组成特点：①承载能力大，耐冲击；②工作平稳，噪音低；