课题二-联接

课题二键连接、销联接、螺纹联接联接可以使分立的元件组合起来形成功能各样的机器。为了使机器更灵活、更方便地工作，产生了多种联接方式，每种都有不同的特点和应用场合。本课题介绍各种联接方式。任务一键联接和销联接联接是将两个或两个以上的零件连成一体的结构。联接按是否可拆分为不可拆联接和可拆联接两大类型。不可拆联接主要有焊接、铆接、黏结、过盈配合联接等。可拆联接主要有键联接、销联接和螺纹联接等。本课题仅讨论可拆联接你了解键联接和销联接吗？它们分别有什么特点和应用？。1.键连接根据键的结构形式，键连接可分为平键联接、半圆键联接、锲键联接和花键联接四类。①平键连接键是矩形截面的联接件，它以两侧面为工作面，靠键与键槽侧面的挤压来传递运动和扭矩。（注：平键联接不能承受轴向力）平键上表面与轮毂槽底之间留有间隙，以便使轮毂在轴上顺利拆装。平键的结构简单，定心性较好，装拆方便，易加工，故应用极为广泛。平键按其用途分为：A、普通平键(用于静联接)圆头平键（A型）用于指状铣刀加工的键槽方头平键（B型）用于指状铣刀加工的键槽半圆头平键（C型）用于轴端普通平键的标记：键B16×100GB1096-79(表示：B型普通平键，键宽b=16mm，键长L=100mm。注：'A'型不写)B、导向平键(用于动联接)A型导向平键（也有B型）C、滑键(用于动联接)键固定在毂上，随毂一起沿轴上键槽移动，滑动距离较长时用。平键的选择平键的选择的原则：按联接的结构特点，使用要求和工作条件来选择。应考虑：转矩大小、对中要求、轴向固定、键的位置、滑动距离、加工等情况。类型选择使用最多的是普通平键。轻载、锥形轴端用半圆键；对中不严、载荷平稳可用楔键（如皮带轮小轴）；传递大扭矩可用切向键。尺寸选择（键高h键宽b键长L）先按轴径d，从标准中查得b×h；再按轮毂宽度B，定键长L，一般L=B-(5∽10)mm，并圆整L为标准值。②半圆键连接键的两侧面为工作面，定心性好。键在轴上键槽中能绕其几何中心摆动，装配方便，但键槽较深，对轴的削弱较大，只适用于轻载。③楔键连接楔键的上下面是工作面，键的上表面和轮毂键槽的底面各有1：100的斜度，键打入在轴、毂之间，工作面上产生很大的压紧力N，工作时，靠摩擦力来传递扭矩，并可承受单向的轴向载荷。楔键楔键有普通楔键和钩头楔键两种。楔键轴和毂有偏心e，用于定心精度不高，低速、轻载传动处。④花键连接轴和轮毂孔沿圆周方向均布的多个键齿构成的连接称为花键连接。花键联接由外花键和内花键组成。花键受力均匀、应力集中小、强度高、承载大、对中好、导向好。在飞机、汽车、机床中的广泛应用。但一般花键都要经过热处理，加工成本高，需专门设备加工。花键已标准化。按齿形的不同，花键可分为矩形花键(图a)，渐开线花键(图b)。矩形花键因加工方便，应用较广。矩形花键采用小径定心，渐开线花键常用齿侧定心。花键的选用方法和强度验算方法与平键连接相类似，可参见有关的机械设计手册。2.销连接销联接一般用来传递不大的载荷或作安全装置，另一作用是起定位作用。销联接的类型类型图形标准特点和应用圆柱销普通圆柱销GB119—86销孔需铰制，多次装拆后会降低定位精度和联接的紧固。只能传递不大的载荷。内螺纹圆柱销多用于盲孔，弹性圆柱销用于冲击、振动的场合内螺纹圆柱销GB120—86弹性圆柱销GB879～86圆锥销普通圆锥销GB117—86便于安装。定位精度比圆柱销高。在联接件受横向力时能自锁。销孔需铰制。螺纹供拆卸用内螺纹圆锥销GB118—86螺尾圆锥销GB881—86开口销GB91—86工作可靠，拆卸方便，用于锁定其他紧固件任务二螺纹联接你了解螺纹联接的特点和应用吗？螺纹的主要参数有哪些？。1.螺纹的形成及分类螺纹分为外螺纹和内螺纹使用时，将内、外螺纹旋合在一起。内、外螺纹二者共同组成螺纹副用于联接和传动a)三角形按螺纹的牙型分b)矩形c)梯形d)锯齿形图7.1图7.2左旋螺纹和右旋螺纹按螺旋线绕行方向分按螺旋线的数目分图7.3单线螺纹和多线螺纹区分多线螺纹的方法：从端面看螺纹的线头数。2.螺纹的主要参数图7.4αβ以图7.4所示的圆柱普通螺纹为例说明螺纹主要的几何参数1.大径d2.小径d13.中径d24.螺距P5.导程S6.升角λ7.牙型角α、牙型斜角β(见图7.5)3.螺纹连接的基本类型(1)螺栓连接普通螺栓联接(a图)--螺栓仅受拉力；铰制孔螺栓联接(b图)--螺栓杆受挤压和剪切。特点：结构简单、装拆方便、使用时不受被联接件材料限制，应用极广。(2)双头螺柱联接特点：被联接件上要切制螺纹，用于被联接件太厚或太软，不宜开通孔，可以经常拆装的场合。(3)螺钉联接特点及用途同双头螺柱，但不宜经常装拆，以免螺纹孔损坏。(4)紧定螺钉联接用于固定两零件的相对位置，并可传递不大的力和扭矩。4螺纹连接的预紧与防松(1)螺纹联接的预紧连接件在承受工作载荷之前预先受到的作用力称预紧力F0。预紧的目的：增强连接的刚度、紧密性和防松能力。1.预紧力的选择F0--过小，在外载作用下，接合面可能松动；F0--过大，螺栓受力大，易发生偶然过载拉断。对一般联接F0按下列关系确定：碳素钢螺栓F0≤（0.6～0.7）σsA合金钢螺栓F0≤（0.5～0.6）σsA式中：σs--螺栓材料的屈服极限(MPa)；A--螺栓危险剖面面积，A=πd12/4(mm2)；拧紧力矩的大小通常是螺纹副间的摩擦力矩T1和螺母与支承面间的摩擦力矩T2之和。即T=T1+T22.拧紧力矩T可以计算，一般情况下，普通螺纹的拧紧力矩T为：T=KF0d(K--拧紧力矩系数，见教材P87表7.2。)如果加在板手上的拧紧力为F，通常板手臂长为L=15d，代入上式则有F×15d=KF0d∴F0=F×15/K若F=200N，K=0.2则F0=15000N由上述分析可知：加在板手上的较轻的拧紧力将会在螺栓中产生较大的预紧力，这对M12以下的螺栓来说，是很容易发生过载拧断的。所以，对重要的联接，尽量不采用小于M12的螺栓。必须使用时，应严格控制其拧紧力矩。3.预紧力的控制测力矩扳手(2)螺纹联接的防松防松的根本问题，在于防止螺旋副的相对转动。1.松脱的原因在静载下，联接用螺纹都满足自锁条件。此外，螺母、螺栓头部等支承面的摩擦力也有防松作用。但在冲击、振动或变载荷下，或当温度变化大时，联接有可能松动，甚至松开。2.防松措施目前，常用的防松措施有：A.摩擦防松：弹簧垫圈双螺母尼龙圈锁紧螺母B.机械防松：开口销带翅垫片止动垫片串联钢丝C.破坏螺旋副：端铆或冲点胶粘点焊