机械基础第二版-键连接教案

1平泉县职教中心机械基础课精品教案姓名王亚妮单位平泉县职教中心科目机械基础课题名称键和销连接课型新授4课时所在章节第五章第三节教案顺序项目内容理论依据教材分析教材地位根据考纲的要求教学目标1、知道连接及键连接的类型、特点和应用；2、能够记忆键连接的类型及应用和标准；3、能够记忆销链接的类型和作用4、学会正确选用普通平键。重点1、平键的应用、结构形式及标准。2、普通平键的选用。难点键的标记，普通平键的选用学情分析中职同学对于机械的基础知识有着深切的渴望，在标准件和常用件学习中，键连接和销连接是比较基础的内容，对深入学习机械将打下坚实的基础。教学方法讲述、举例教学手段自主、演示、启发、讲解项目步骤教师活动学生活动设计意图教学过程导入新课齿轮减速器输出轴II上的齿轮与轴的连接，通常是在轴和齿轮、带轮的轮毂上加工出键槽，用键进行连接，如上图所示。提问：学生回答2新课讲解新课：一、键连接（一）连接的类型及特点（二）键连接的功用和类型1、功用键是一种标准零件。其作用：①实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定。②传递运动和扭矩。有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。2、结构特点结构简单，工作可靠，拆装方便，应用十分广泛。3、类型（三）键和键连接的类型、特点和应用1、平键联接平键连接可分为：普通平键、导向平键、滑键。（1）普通平键连接用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动特点：两侧面为工作面，其对中性好，装拆方便。但它不能实现轴上零件的轴向固定。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。键连接松键连接紧键连接平键连接半圆键连接花键连接楔键连接切向键连接连接类型可拆连接不可拆连接轴毂间连接紧固连接：平键连接花键连接销连接焊接铆接胶接螺纹连接特点：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。3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（2）薄型平键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。（3）导向平键比普通平键长紧定螺钉固定在轴上的键槽中键与轮毂槽采用间隙配合键上设有起键螺孔（为了便于拆卸）注意：导向键——键不动，轮毂轴向移动特点：靠侧面工作，对中性好，结构简单。轴上零件（如：轮毂）可在轴上沿轴向移动。＊（4）滑键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。滑键固定在轮毂上轮毂带动滑键在轴上的键槽中作轴向移动键长不受滑动距离限制（只需在轴上铣出较长的键槽，而键可以做的较短。）注意：导向平键和滑键与轮毂的键槽配合较松，属动联接。普通平键应用极为广泛。轴上键槽可用指状铣刀或盘状铣刀加工，轮毂上的键槽可用插削或拉削。2、半圆键连接键呈半圆形，其侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递转矩。键能在轴上的键槽中绕其圆心摆动，以适应轮毂上键槽的斜度，安装方便。轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工。特点：工作面为键的两侧面，靠侧面传递转矩，有较好的对中性，键在轴槽中能摆动，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。应用：只适宜轻载联接。3、楔键连接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。特点：上、下面为工作表面，两侧面为非工作面。键的上表面和毂槽的底面各有1：100斜度（侧面有间隙），装配时打入，靠上下面摩擦传递扭矩，并可传递小部分单向轴向力。4应用：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较差。转速较低时传递较大的、双向的或有振动的转矩。（四）键的材料及标准平键材料：常用45钢。当轮毂为有色金属或塑料时可用20钢或Q235钢。平键标准：平键是标准件。普通平键的规格采用ｂ×Ｌ标记，ｂ为宽度，ｈ为厚度，Ｌ为长度。注意：截面尺寸b×h根据轴径d由标准选定键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短5～10mm）标记示例：例：1、圆头普通平键（A型），ｂ＝1６ｍｍ，ｈ＝１０ｍｍ，Ｌ＝１００ｍｍ键１６×１００ＧＢ／Ｔ１０９６（Ａ可省略不标）例：2、平头普通平键（B型），ｂ＝1６ｍｍ，ｈ＝１０ｍｍ，Ｌ＝１００ｍｍ键B１６×１００ＧＢ／Ｔ１０９６例：3、单圆头普通平键（C型），ｂ＝1６ｍ，ｈ＝１０ｍｍ，Ｌ＝１００ｍｍ键C１６×１００ＧＢ／Ｔ１０９６（五）普通平键的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。•步骤：•1、根据键的工作情况，确定平键类型•2、按轴的直径d确定键的剖面尺寸b×h•3、按轮毂宽度B确定键的长度L（一般应略短于轮毂长）•一般L=B－(5～10)mm，并须符合标准中规定的长度系列。•例：钢轴与铸铁带轮采用键连接，已知轴径d=45mm，带轮轮毂长L=80mm，试选用键连接的类型和尺寸。•解：•（1）、选择键连接的类型：由于带轮与轴连接的对中性高，选普通平键A型。•（2）确定尺寸•按轴径：d=45mm，•查表得：键宽b=14mm，键高h=9mm，•键长L=[80-（5～10）]mm=（75～70）mm。取标准长度=70mm。•标记为：键14×70GB/T10965二、花键连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、静联接特点：1）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、制造成本高花键用于传递大的转矩（重载）。按齿形不同分为：矩形花键联接、渐开线花键联接。1.矩形花键联接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，应用于一般机械传动装置等。2.矩形花键联接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，优先采用用于载荷较大，定心精度要求较高，以及尺寸较大的连接。花键与平键的比较：•优点：•1）齿对称布置，使轴毂受力匀称；•2）齿轴一体，齿槽较浅，齿根应力集中较小；•3）齿数多压力分布较均匀；•4）定心好•5）导向性好。•缺点：加工需专用设备和工具。小结：•1、连接的类型、应用。•2、键连接的类型、应用。•3、平键的标准、选择。6做一做：•1、机器中零件与零件之间根据连接后是是否可拆卸，分为______连接和______连接。•2、常用的键连接有_________________、______________、__________、____________、____________。•3、普通平键按键的端部形状不同可分为_________________、______________、__________等。•4、普通平键的主要尺寸是_________________、______________和__________。•5、普通平键怎样进行选择。作业：1、键连接的种类有哪些？（在你所知道的机械设备中有哪些键联接方式，试举例）。2、平键怎样标记？（举例）3、怎样选择平键？三、销联接销的种类较多，通常用于零件间的连接与定位。常用的销有圆柱销、圆锥销、开口销等。开口销与槽型螺母配合使用，起防松作用。销还可作为安全装置中的过载剪断元件。1、销的功用销主要用于零件之间的定位，也可用于零件之间的联接，但只能传递不大的扭矩。2、销的分类根据销的用途不同，一般有：定位销、联接销、安全销。根据销的结构形式有：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。普通圆柱销,按直径的公差不同分为A、B、C、D型。普通圆锥销多用于经常拆卸的场合。例：公称直径10mm，长50mm的B型圆柱销标记：销GB/T119-2000B10×507●定位销主要用于零件间位置定位，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，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。●圆柱销不能多于装拆（否则定位精度下降）。●圆锥销1：50锥度，可自锁，定位精度较高，允许多于装拆，且便于拆卸。项目步骤教师活动学生活动设计意图达标练习一、是非题1、平键联接的一个优点是轴与轮毂的对中性好。(T)2、在平键联接中，平键的两侧面是工作面。(T)3、花键联接通常用于要求轴与轮毂严格对中的场合。(T)4、按标准选择的普通平键的主要失效形式是剪断。(F)5、两端为圆形的平键槽用圆盘形铣刀加工。(F)6、楔形键联接不可以用于高速转动的联接。(T)7、平键联接一般应按不被剪断而进行剪切强度计算。(F)8、普通平键(静联接)工作时，键的主要失效形式为键被压溃或剪断。(T)9、滑键的主要失效形式不是磨损而是键槽侧面的压溃。(F)二、填空题1、普通平键的工作面是两侧面，楔键的工作面是上下面。2、平键联接的主要失效形式有：工作面压溃(静联接)；工作面磨损(动联接)。个别情况下会出现键剪断。3、如需在同一轴段安装一对半圆键时，应将它们布置在同一母线上。4、平键联接中导向平键、滑键用于动联接，当轴向移动距离较大时，宜采用滑键，其失效形式为工作面过度磨损。5、花键按齿形分为矩形、渐开线、三角形三种花键。矩形花键有外径、内径、齿侧三种定心方式。6、当轴上零件需在轴上作距离较短的相对滑动，且传递转矩不大时，应用导向平键键联接；当传递转矩较大，且对中性要求高时，应用花键键联接。7、普通平键标记键16×100GBl096—79中，16代表键宽，100代表键公称长，它的型号是A型。它常用作轴毂联接的周向固定。8、平键的长度通常由轮毂长、确定，横截面尺寸通常由轴径确定。9、半圆键装配方便，但对轴的强度削弱。三、选择题1、以下哪些联接不能用作轴向固定A。A．平键联接B．销联接C．螺钉联接D．过盈联接82、普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间D。A．沿轴向固定并传递轴向力B．沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C．安装与拆卸方便D．沿周向固定并传递转矩3、标准平键的承载能力取决于C。A．键的剪切强度B．键的弯曲强度C．键联接工作表面挤压强度D．轮毂的挤压强度4、花键联接的强度取决于C强度。A．齿根弯曲B．齿根剪切C．齿侧挤压D．齿侧接触5、平键标记：键B16×70GB1096-79，B表示C平键，16×70表示F。A．圆头B．单圆头C．方头D．键宽×轴径E．键高×轴径F．键宽×键长G．键高×键长归纳总结总结:1．键连接的功用及类型。2．平键连接的特点和种类。3．半圆键连接、花键连接、楔键连接的特点。4．销连接的功用及销的类型。作业习题集板书设计第五章机械零件第三节键连接和销链接一、键连接二、花键连接三、销连接（1）平键连接（1）矩形花键（2）半圆键连接（2）渐开线花键（3）楔键连接（4）键的标记教学反思齿轮传动是机械传动中应用最广的传动装置，在所有的传动中占有最重要的地位，也是在高考里面出大题的可能，对学生来说掌握也是比较因难的部分，在这一部分的讲授中应在细讲、精讲上多下功夫。学生在做练习的基础上掌握好公式。