螺纹联接与键联接ppt课件

1、第8章 螺纹联接与键联接引言提 要 由于使用、构造、制造、装配、运输等方面的原因，机器中很多零件需要彼此联接。 机械零件之间的联接分为：被联接件之间相互完全固定。被联接件之间能产生一定的相对运动。例如：运动副。静联接：动联接：本课程介绍的联接主要是静联接。联接的类型：螺纹联接键联接、花键联接、销联接弹性环联接等铆接焊接粘接联接可拆联接不可拆联接过盈联接（介于两者之间）v花键联接由内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。 8.1 螺纹分类和主要参数螺纹分类和主要参数8.1.1 螺纹的分类1、三角形螺纹（2管螺纹（1普通螺纹内螺纹外螺

2、纹Pd1d2d60内螺纹外螺纹Pd1d2d60内螺纹外螺纹Pd1d2d60内螺纹外螺纹Pd1d2d60 牙型为等边三角形，牙型角= 60；分为粗牙和细牙两种，粗牙螺纹用于一般联接，细牙螺纹在相同公称直径时,螺距小,螺纹深度浅,导程和升角也小，自锁性能好，适合用于薄壁零件和微调装置 专用于管件联接的特殊细牙三角形螺纹，牙型角= 55 特点：联接密封性好； 2、矩形螺纹 3、梯形螺纹 4、锯齿螺纹外螺纹内螺纹Pd1d2d外螺纹内螺纹Pd1d2d外螺纹内螺纹Pd1d2d外螺纹内螺纹Pd1d2d 牙型多为正方形，牙型角= 0；传动效率高，但精加工困难，磨损后轴向间隙不易补偿。 牙型为梯形，牙型角=30

3、；传动效率比矩形稍低，但制造工艺性好，牙根强度高，定心性好30Pd1d2d外螺纹内螺纹30Pd1d2d外螺纹内螺纹30Pd1d2d外螺纹内螺纹30Pd1d2d外螺纹内螺纹P330内螺纹外螺纹d1d2dP330内螺纹外螺纹d1d2dP330内螺纹外螺纹d1d2dP330内螺纹外螺纹d1d2d 牙侧角两边不等 ，工作边为3非工作边为30；综合了矩形螺纹的高效率和梯形螺纹牙根强度高的优点，适用于单向受载的传动螺旋。旋旋 向向左左 旋旋右右 旋旋线线 数数 n双线螺纹双线螺纹单线螺纹单线螺纹5-1 螺纹8.1.2 螺纹的主要参数大径d 是螺纹的公称直径。小径d1常用于强度计算。中径d2常用于几何计算。

4、螺距P 相邻两螺纹牙上对应点间的轴向距离。导程 L沿螺纹上同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离，多线螺纹L= nP。线数 n 螺纹的螺旋线数目。v螺纹升角在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。v （与螺杆导程角计算方法一致）v牙型角a在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。v牙型斜角在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂线之间的夹角。22tandnpds8.2 螺纹联接的预紧与防松螺纹联接的预紧与防松1、 普通螺栓联接受拉螺栓）普通螺栓联接受拉螺栓）被联接件不太厚，螺杆被联接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。装配后

5、孔与杆间孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失，结构有间隙，并在工作中不许消失，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。较广。2、 精密螺栓联接受剪螺栓）精密螺栓联接受剪螺栓）装配装配后无间隙，主要承受横向载后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基荷，也可作定位用，采用基孔制配合铰制孔螺栓联接孔制配合铰制孔螺栓联接dl1d0a( a )( b )dl1d0a( a )( b )dl1d0a( a )( b )dl1d0a( a )( b )dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b

6、)8.2.1 螺纹联接的基本类型螺纹联接的基本类型螺栓连接3 3、双头螺栓联接、双头螺栓联接螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被联接件，另一端配以螺母。时一端旋入被联接件，另一端配以螺母。适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被联接件中拧出。联接件中拧出。4 4、螺钉联接、螺钉联接适于被联接件之一适于被联接件之一较厚上带螺纹孔），不较厚上带螺纹孔），不需经常装拆，一端有螺钉需经常装拆，一端有螺钉头，不需螺母，适于受载头，不需螺母，适于受载较小情况较小情况(b)

7、(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1特殊联接：地脚螺栓联接特殊联接：地脚螺栓联接 , , 吊环螺钉吊环螺钉联接联接5 5、紧定螺钉联接、紧定螺钉联接拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩。位置。可传递不大的轴向力或扭矩。(a)(b)(a)(b)(a)(b)(a)(b) 预紧目的预紧目的目的是为了增强联接的刚性，增加紧密性目的是为了增强联接的刚性，增加紧密性和提

8、高防松能力。对于受轴向拉力的螺栓联和提高防松能力。对于受轴向拉力的螺栓联接，还可以提高螺栓的疲劳强度；对于受横接，还可以提高螺栓的疲劳强度；对于受横向载荷的普通螺栓联接，有利于增大联接中向载荷的普通螺栓联接，有利于增大联接中接合面间的摩擦接合面间的摩擦 螺纹联接：松联接螺纹联接：松联接在装配时不拧紧，只存受外载时在装配时不拧紧，只存受外载时才受到力的作用才受到力的作用 紧联接紧联接在装配时需拧紧，即在承载时，在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受力，预紧力已预先受力，预紧力F F 8.2.2 螺纹的预紧螺纹的预紧预紧力预紧力F F 预先轴向作用力拉力）预先轴向作用力拉力）预紧过紧预紧过紧 F F

9、 过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度 过松过松 拧紧力拧紧力F F 过小，工作不可靠过小，工作不可靠 扳手拧紧力矩扳手拧紧力矩T=FHL FH作用于手柄上的力，L力臂FH 预紧力F的控制：一般凭经验控制预紧力的大小。 测力矩扳手测出预紧力矩，如左图定力矩扳手达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压 将自动打滑，如右图 测量预紧前后螺栓伸长量精度较高时采用螺钉可承载的最大扭矩并不作为螺钉的参数，也不好计算。只是对于特定位置的特定螺钉，装配工厂根据多方面的因素规定一个操作时的扭矩。 1 1、防松目的、防松目的A A、在冲击、振动和变载荷作用下，螺纹之间的摩、在冲击、振动和

10、变载荷作用下，螺纹之间的摩擦 力 可 能 瞬 时 消 失 而 影 响 正 常 工 作 ；擦 力 可 能 瞬 时 消 失 而 影 响 正 常 工 作 ；B B、在高温或温度变化较大时，若螺栓与被联接件、在高温或温度变化较大时，若螺栓与被联接件的温度变形差或材料的蠕变，也可能导至联接的松脱。的温度变形差或材料的蠕变，也可能导至联接的松脱。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故故 2 2、防松原理、防松原理 消除或限制螺纹副之间的相对运动，或增消除或限制螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。大相对运动的难度。8.2.3 螺纹的防松螺纹的防

11、松 上螺母螺栓下螺母上螺母螺栓下螺母双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等 1摩擦防松 3、防松办法及措施 双螺母：两螺母在拧紧后，螺母之间产生的轴向力，使螺母牙与螺栓牙之间的摩擦力增大而防止螺母自动松脱。 弹簧垫圈：靠垫圈压平弹簧垫圈：靠垫圈压平而产生的弹性反力使旋而产生的弹性反力使旋合螺纹间压紧。合螺纹间压紧。 自锁螺母自锁螺母螺母一端做成非螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口，螺母圆形收口或开峰后径面收口，螺母拧紧后收口涨开，利用收口的弹力拧紧后收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧使旋合螺纹间压紧 尼龙圈锁紧螺母 齿纹防松螺母此外，还有开缝螺母和紧定螺钉固定螺母( a )正 确(

12、b )不 正 确(a )正 确(b )不 正 确开槽螺母开槽螺母与开口销与开口销螺母与螺母与止动垫圈止动垫圈串联钢丝串联钢丝(a )正 确(b )不 正 确 2 2机械防松：机械防松： 开槽螺母与开口销，圆螺母与止动垫圈，弹簧垫开槽螺母与开口销，圆螺母与止动垫圈，弹簧垫片，轴用带翅垫片，止动垫片，串联钢丝等片，轴用带翅垫片，止动垫片，串联钢丝等 3 3永久防松：端铆、冲点、点焊永久防松：端铆、冲点、点焊 4 4化学防松化学防松粘合粘合 8.2.4 螺栓组联接的结构设计中应注意的问题 结合面几何形状：Ddh60dBA60EECC横向载荷受力问题，横向上螺栓不宜过多。圆周上的螺栓数目取3、4、6、

13、8、12等。同组螺栓材料直径应相等。螺母排列间距：螺栓组同时受较大横向和轴向载荷偏心载荷一、键联接一、键联接 8.3 键联接的分类及选用键联接的分类及选用键是一种标准件，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。 （一键联接的类型与构造（一键联接的类型与构造 主要类型 松键：平键、半圆键 紧键：楔键、切向键1普通平键普通平键 1、平键、平键 作用：用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动作用：用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的剪切传构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤

14、压和键的剪切传 递扭矩；轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工；轮递扭矩；轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工；轮毂槽用拉刀或插刀加工毂槽用拉刀或插刀加工工作面(b)(a)(c)(d)普通平键：普通平键：圆圆 头头 A型常用）型常用）键顶上面与毂不接触有间隙键顶上面与毂不接触有间隙 方方 头头 B型型常用螺钉固定常用螺钉固定半圆头半圆头C型端铣刀加工）型端铣刀加工）用于轴端与轮毂联接用于轴端与轮毂联接 2薄型平键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导向平键与滑键导向平键与滑键导向键：键不动，轮毂轴向移动导向键：键不动，轮毂轴向移动滑键：键

15、随轮毂移动滑键：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 2、半圆键、半圆键 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，以适应轮毂键槽的斜度，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特点：工艺性好，装配方便，适用于锥形轴与轮毂的联接缺陷：轴槽对轴的强度削弱较大。只适宜轻载联接。缺陷：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3、楔键联接、楔键联接 楔键分为普通楔键和钩头楔键。普通楔键有圆头A

16、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。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1：1001 :1 0 0工 作 面1 :1 0 0特特 点点 ：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较差，：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。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倍才能装倍才能装入。入。 构造：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1201