第7章课件-其他航空机械零件

1航空机械基础1航空机械基础第7章其他常用航空机械零件•教学内容:1、弹簧；2、平键和花键；3、联轴器；4、离合器；5、轴；6、轴承；7、管路和接头。2航空机械基础2航空机械基础弹簧的定义英文名：SPRING、是利用材料的弹性形变进行缓冲、复位、储能的机械零件。3航空机械基础3航空机械基础1、控制机构的运动或零件的位置，例如凸轮机构、离合器、阀门以及各种调速器中的弹簧；2、缓冲及吸振，例如各种缓冲器及联轴器中的弹簧；3、储存能量，例如仪器中的弹簧；4、测量力或力矩，例如弹簧秤中的弹簧。弹簧的作用4航空机械基础4航空机械基础弹簧的材料常用金属弹簧材料有：（1）钢线：SWC（2）琴钢丝：SWPB,SWPA（3）高碳素弹簧钢丝：SWA、SWB（4）不锈钢丝：SUS303、SUS304、SUS302、SUS301、SUS316、SUS631（5）可焊不锈钢丝：SUS304（NI-COATED）（6）镀镍线：SWIC-F（7）镀锌线：Zn-SWC（8）磷铜线：PBW5航空机械基础5航空机械基础弹簧的广泛应用项次应用领域要求价格用量备注1钟表、眼镜一般低廉很大2玩具、文具一般低廉很大3工艺礼品一般低廉很大4电子、电器普通中等大5光电数码高高大6汽车配件高高较大7机械配件高高较大8军工武器很高昂贵一般9航空、航海很高昂贵一般目前东莞没有生产有国家专业生产工厂高档的价钱也高6航空机械基础6航空机械基础7.1.2弹簧基本类型和特点：•按受载情况分：拉伸弹簧（代号L型）压缩弹簧（代号Y型）扭转弹簧（代号N型）7航空机械基础7航空机械基础•按形状分：螺旋弹簧碟形弹簧蜗卷弹簧板弹簧8航空机械基础8航空机械基础9航空机械基础9航空机械基础10航空机械基础10航空机械基础11航空机械基础11航空机械基础压力弹簧12航空机械基础12航空机械基础电池正极和负极弹簧13航空机械基础13航空机械基础拉力弹簧14航空机械基础14航空机械基础线成型弹簧15航空机械基础15航空机械基础组合弹簧16航空机械基础16航空机械基础碟形弹簧17航空机械基础17航空机械基础盘形弹簧18航空机械基础18航空机械基础板弹簧19航空机械基础19航空机械基础7.1.3圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧的各部名称及几何尺寸见表7-2旋绕比=中径/弹簧丝直径C=D2/dC值愈小——则弹簧愈硬，即刚度愈大，每单位变形量的弹力愈大；C值愈大——则弹簧愈软，即刚度愈小，每单位变形量的弹力愈小。一般取4≤C≤14。7.1.4圆柱螺旋压缩弹簧的特性弹簧特性线图：载荷与变形成正比关系。20航空机械基础20航空机械基础7.1.4圆柱螺旋压缩弹簧的特性21航空机械基础21航空机械基础22航空机械基础22航空机械基础图中：H0——弹簧的自由高度F1——称为弹簧的最小工作载荷λ1——压缩量（当F1时；H1)F2——弹簧工作时承受的最大工作载荷（H2。Λ2）h——λ2—λ1＝h，即弹簧的工作行程。Flim——弹簧的工作极限载荷。这时弹簧相应的压缩变形量为λlim，弹簧高度为Hlim。一般取F1＝（0.1～0.5）F2F2≤0.8Flim（为了保证弹簧有稳定的弹性）最大工作载荷F2一般由机械工作要求确定。23航空机械基础23航空机械基础FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF板弹簧圆柱螺旋弹簧圆锥螺旋弹簧碟形弹簧环形弹簧盘弹簧24航空机械基础24航空机械基础键与花键常用于轴与轴上的传动件之间的可拆卸联结，用以传递转矩和运动；当配合件之间要求作轴向移动时，还可以起导向作用。7.2键和花键25航空机械基础25航空机械基础键的分类：常用的键联结有平键（包括普通平键和导向平键）、半圆键、切向键和楔键联结，其中以平键联结应用最广泛。花键的分类：花键联结分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。26航空机械基础26航空机械基础7.2.1平键平键的两个侧面是工作面。工作时靠键与键槽侧面的挤压作用来传递动力和转矩。而键的顶面与轮毂槽的底面则留有少量的间隙。平键联结的基本构成：平键联结是由键、轴键槽、轮毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的宽度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸。27航空机械基础27航空机械基础bd-ttd+t1hLAAA—A28航空机械基础28航空机械基础按工作情况不同，平键分为普通平键和导向平键。1.普通平键-------用于静连接。端部形状有:①圆头(A型)用于轴的中部用于立铣刀加工的键槽②单圆头(C型)用于轴的端部③方头(B型)用于盘铣刀加工的键槽中。普通平键结构简单，对中性好，易于加工，装拆方便，因而应用最广。29航空机械基础29航空机械基础•普通平键和键槽尺寸已标准化，它们的尺寸见表7-3。2.导向平键------用于动连接。•导向平键用螺钉固定在轴的键槽中，如图示。30航空机械基础30航空机械基础应用：导向平键通常用于移动量不大的场合。平键连接的失效形式:1)压溃-----用于静连接的普通平键的主要失效形式是较弱零件(通常是轮毂)的工作面被压溃。2)磨损---用于动连接的导向平键的主要失效形式是磨损。3)键的剪断采用的平键强度不够时，可增加键的长度。当强度不够而又不能增加键长时，可增加键的数目，如可采用两个平键按180°对称布置。31航空机械基础31航空机械基础平键联结的配合制：由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制。国家标准对键宽只规定了一种公差带h9。一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差带，构成三种配合形式，分别对应于较松键联结、一般键联结和较紧键联结。用于不同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示32航空机械基础32航空机械基础33航空机械基础33航空机械基础为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配性，对键和键槽的位置误差要加以控制，应分别规定轴键槽对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的对称度公差，一般可按对称度公差7~9级选取，查表时，公称尺寸是指键宽。34航空机械基础34航空机械基础7.2.2花键花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键轴），它是把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的联结件，它既可以是固定联结，也可以是滑动联结。与键联结相比，花键联结有联结可靠，强度高，可以传递较大的转矩，且孔、轴定心精度高和导向精度高等优点。35航空机械基础35航空机械基础7.2.2花键1）外花键是在轴上加工出多个(一般为6～10个)键齿。2）内花键是在轮毂孔内加工出与外花键相应的键齿。•花键连接由外花键和内花键组成，可以看成是平键连接在数目上的发展。•花键工作特点：1）仍靠齿的侧面受挤压来传递转矩。2）花键也象导向平键一样适用于轮毂可以在轴上滑移。由于是多齿传递载荷，花键连接比平键连接的承载能力大，定心性和导向性好。•花键连接的应用：在机械制造业中，特别是在飞机、汽车、机床制造业中得到广泛的应用。但其加工较复杂，需专用设备，成本较高。花键连接多用于载荷大、定心精度要求高的静连接和动连接中。36航空机械基础36航空机械基础花键已标准化。按齿形的不同分为：1）矩形花键－应用最广2）渐开线花键3）三角形花键1.矩形花键矩形花键的齿侧面为两平行平面，如图所示。它易于加工，其标准为GB1144-87。37航空机械基础37航空机械基础矩形花键连接的定心方式是以小径定心(旧称为内径定心)。其主要优点为小径定心精度高，且稳定性好，并能采用经热处理后进行磨削加工的花键，可获得较高的配合精度。此外，国际标准和主要工业国家大都采用小径定心。38航空机械基础38航空机械基础矩形花键的基本尺寸：基本尺寸有小径d、大径D、键槽宽B。键数规定为偶数，分别为6、8、10三种。尺寸精度的规定：花键联结的主要要求是保证内、外花键的同轴度，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一定的转矩。为此，必须保证一定的配合性质。国家标准规定采用小径定心，即把小径的结合面作为定心表面，规定较高的精度；其它两个尺寸规定较低的精度。39航空机械基础39航空机械基础•2.渐开线花键•渐开线花键的齿廓为渐开线，其压力角为30°，如图所示，其标准为GB3478-83。•齿形可用加工齿轮的方法获得，它具有工艺性好、强度高、易于对中定心，且稳定等特点，适用于载荷大，定心精度要求高以及尺寸较大的连接。一般情况下，渐开线花键均采用齿侧定心。40航空机械基础40航空机械基础•3.三角形花键•内花键齿形为直线齿形，外花键齿形为压力角等于45°的渐开线，如图所示。•三角形花键只用齿侧定心。三角形花键的键齿小而多，承载能力较低，常用于直径较小或薄壁零件间的连接。41航空机械基础41航空机械基础7.3联轴器•功用：联轴器是用来连接两根轴使它们一同旋转，并传递运动和转矩的一种机械装置。•特点：•用联轴器连接的两轴只有在机器停车后，经拆卸才能使两轴分开。联轴器广泛用于机械传动中，在飞机操纵系统中也得到广泛应用。42航空机械基础42航空机械基础7.3.1刚性联轴器•刚性联轴器适用于:1、载荷平稳2、有轻微冲击的两轴连接。•刚性联轴器按是否具有补偿两轴相对位移的能力分类为：1、固定式2、可移式(补偿式)两种。43航空机械基础43航空机械基础1.固定式刚性联轴器特点：构造简单，成本低，但不具有补偿两轴相对位移的能力，不能缓冲吸振，对两轴的同轴度要求较高。种类：1）套筒式联轴器2）凸缘式联轴器3）夹壳联轴器等几种。44航空机械基础44航空机械基础1)套筒联轴器•套筒联轴器利用公用套筒以键或销连接两轴，如图所示。它的径向尺寸小，装拆时轴需作轴向移动。一般用于低速、轻载、直径小于60～100mm轴的连接。45航空机械基础45航空机械基础46航空机械基础46航空机械基础2)凸缘联轴器•凸缘联轴器是把两个有凸缘的半联轴器用键分别与两轴连接，然后用螺栓把两个半联轴器联成一体，如图所示。47航空机械基础47航空机械基础特点：1、其对中方法之一:利用一个半联轴器上的凸肩与另一半联轴器上的凹槽相配合而对中（图(a)）对中时需要轴向移动.2、方法之二:利用铰制孔螺栓对中(图(b))在装拆时，轴则不需要轴向移动。应用：该联轴器适用于扭矩大、转速较低、工作平稳，刚性大的轴。48航空机械基础48航空机械基础2.可移式刚性联轴器•可移式刚性联轴器——具有补偿两轴相对位移的能力。•它是利用联轴器工作零件之间构成的动连接来补偿两轴的偏斜和位移的。•可移式刚性联轴器有：1）十字滑块联轴器2）齿轮联轴器3）万向联轴器等几种。49航空机械基础49航空机械基础1)十字滑块联轴器•十字滑块联轴器由两个端面开有凹槽的半联轴器1、3和一个两端有凸块的中间圆盘2组成，如图所示。50航空机械基础50航空机械基础51航空机械基础51航空机械基础52航空机械基础52航空机械基础•中间圆盘的两端凸块位于互相垂直的两个直径方向上，在装配时分别与1、3的凹槽相嵌合，由于凸牙可在槽中滑动，因此，可以补偿安装和运转中产生的两轴线的偏差。在两轴线有偏移的情况下，中间圆盘作较高转速的偏心回转，产生了离心力从而增大动载荷及磨损。为了减小离心力，中间圆盘制成空心的。•特点：•结构简单，径向尺寸较小，但不耐冲击，适用于轴线间相对径向位移较大、无剧烈冲击且转速较低（n250rpm）的场合。53航空机械基础53航空机械基础2)齿轮联轴器•齿轮联轴器由齿数相等的两个具有渐开线外齿的轴套2、4和两个具有渐开线内齿的外壳1、3相啮合而组成，如图所示。54航空机械基础54航空机械基础55航空机械基础55航空机械基础•轴套2、4用键分别与主、从动轴相连接，两个外壳则用螺栓连接在一起。外壳内贮润滑油，以润滑轮齿。由于外齿的齿顶是制成球面的且啮合齿间有较大的侧隙，所以齿轮联轴器两轴线允许有较大的