机械五金标准件认识及选用

1、機械五金標準件認識及選用機械五金標準件認識及選用 NWInG 自動化技委會自動化技委會應知應會教材應知應會教材 Confidential製作者製作者:陳忠靈陳忠靈版次版次:Rev. C 製作日期製作日期:2012.05.20審核者審核者:滕文暉滕文暉教材編號教材編號: TDC-AU0-0000101Confidential前 言 上課程對象：自動化職系(員級以上) 講師資格：自動化職系(師3以上) 上課時間：共2Hr 課程特色：圖文式教學 隨著人工成本越來越高，人員流動性越來越頻繁，那麼自動化在實際生產中的應用越來越廣，在設計與維護設備中，經常涉及到機械配件的選用與更換，為加強人員對常用機械五

2、金件的應用認識，故開設此課程。Confidential課 程 目 標 本課程的目標是對於自動化設備設計與維修方面常使用的各種五金配件，介紹其基本原理以及怎麼選用及畫法，使學員對於各種常用配件有更進一步的了解。在本次課程中，你將學習到 一.彈簧的認識及選用. 二.鍵的認識及選用 三.銷的認識及選用 四.軸承的認識及選用 五.緊固件:螺絲的應用目 錄Confidential一.彈簧的認識及選用.二.鍵的認識及選用三.銷的認識及選用四.軸承的認識及選用五.緊固件:螺絲的應用Confidential1.彈簧的認識與選用彈簧的認識與選用1.1 弹簧分类:a.弹簧的种类很多，若按照其所承受的载荷性质，弹簧

3、主要分为:2.拉伸弹簧1.压缩弹簧3.扭轉弹簧4.彎曲弹簧Confidential1.螺旋弹簧2.碟形弹簧3.環形弹簧4.板弹簧5.盤弹簧b. 若按照彈簧的形狀，又可分为:Confidential1.2 弹簧的應用:弹簧是通过其自身产生较大弹性变形进行工作的一种弹性元件。在各类机器中的应用十分广泛。其主要功用是：1）控制机械的运动，例如内燃机中控制气缸阀 门启闭的弹簧、离合器中的控制弹簧；2）吸收振动和冲击能量，例如各种车辆中的减 振弹簧及各种缓冲器的弹簧等；3）存储和释放能量，例如钟表弹簧、枪栓弹簧 等；4）测量力的大小，例如弹簧秤和测力器中的弹 簧等等。Confidential1.3 彈簧

4、的參數如图所示，圆柱弹簧的主要尺寸有：弹簧丝直径d、弹簧圈外径D、弹簧圈内径D1，弹簧圈中径D2，节距t、螺旋升角a、自由长度H0等。Confidential弹簧参数的计算弹簧参数的计算 弹簧设计中，旋绕比（或称弹簧指数）C是最重要的参数之一。C=D2/d，弹簧指数愈小，其刚度愈大，弹簧愈硬，弹簧内外侧的应力相差愈大，材料利用率低；反之弹簧愈软。常用弹簧指数的选取参见表。弹簧丝直径d（mm）0.20.40.511.12.22.567161840C7145125104104846Confidential四四. . 弹簧的画法弹簧的画法 单个弹簧的单个弹簧的畫畫法法 在平行于轴线的投影面上，弹簧各

5、圈的轮廓线画在平行于轴线的投影面上，弹簧各圈的轮廓线画 成直线。成直线。 左旋左旋弹簧弹簧允许画成右旋允许画成右旋， 但要但要加注加注“左左”字。字。 四圈以上四圈以上的弹簧，的弹簧，中间各中间各 圈可省略不画圈可省略不画，而用通过，而用通过 中径线的点画线连接起来。中径线的点画线连接起来。 弹簧两端的弹簧两端的支撑圈支撑圈，不论，不论 多少，多少，都按图中形式画出都按图中形式画出。1.4 彈簧的畫法Confidential作图步骤作图步骤: : 画出支撑圈部分的圆画出支撑圈部分的圆 和半圆。和半圆。 直径直径=簧丝直径簧丝直径。 画出有效圈部分的圆。画出有效圈部分的圆。 根据根据D2、H0画

6、画矩形矩形。 按右旋方向作相应按右旋方向作相应圆圆 的公切线的公切线。ttt 加深并画剖面线。加深并画剖面线。Confidential 在装配图中弹簧的画法在装配图中弹簧的画法 弹簧各圈取省略画法后，其后面结构按不可见处弹簧各圈取省略画法后，其后面结构按不可见处 理。可见轮廓线只画到弹簧钢丝的断面轮廓或中理。可见轮廓线只画到弹簧钢丝的断面轮廓或中 心线上（心线上（图图a）。）。a)b)c) 簧丝直径簧丝直径2mm的断面可用涂黑表示（的断面可用涂黑表示（图图b）。）。 簧丝直径簧丝直径1mm时，可采用示意画法（时，可采用示意画法（图图c）。）。Confidential2.鍵的認識與選用鍵的認識與

7、選用2.1 鍵聯接: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。 键键轴轴皮带轮皮带轮Confidential2.2 鍵聯接的類型與構造:主要类型：松键联接、紧键联接和花键联接。其中松键有：普通平键、导向平键和半圆键；紧键有：楔键联接和切向键联接。a.常用常用键的种类键的种类普通平键普通平键半圆键半圆键钩头楔键钩头楔键b. 键的标记键的标记标记标记: 键键16100 GB1096-79长度长度=100mm例：例：圆头普通平键圆头普通平键(A)型型宽度宽度=16mm表示：表示：Confidenti

8、al2.2.2 松鍵聯接的類型與特點1）普通平键）普通平键作用：适用于高速、高精度和承受变载、冲击的场合，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。能实现轴上零件的周向定位。构造特点：构造特点：两侧面为工作面，其对中性好，装拆方便1.1.平鍵平鍵Confidential圆圆 头头 A A型型（常用）键顶上面与毂不接触有间隙方方 头头 B B型型常用螺钉固定半圆头半圆头 C C型型（端铣刀加工）用于轴端与轮毂联接 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 2） 薄型平鍵薄型平鍵Confidential2.2.導

9、向平鍵與滑鍵導向平鍵與滑鍵導向鍵導向鍵: 键不动，轮毂轴向移动滑键：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 Confidential3.3.半圓鍵半圓鍵 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，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点：由于轴上键槽较深，轴槽对轴的强度削弱较大。只缺点：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。适宜轻载联接。 Confidential2.2.3 緊鍵聯接的類型與特點 普通楔鍵上、下面为工

10、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。1.楔鍵聯接Confidential特特 点点 ：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。钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应比键长2倍才能装入。且要罩安全罩 Confidential2.切向鍵 结构：结构：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：工作原理：靠工作面与轴及轮毂相挤压来

11、传递扭矩 特点：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120130。Confidential2.2.4 花鍵聯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 Confidential1）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1.1.特點特點Confidential2.2.花鍵類型花鍵類型按齿形分如下：（1）矩形花键）矩形花键 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

12、合面均要研磨，磨削消除热处理后变形，应用广泛（2）渐开线花键）渐开线花键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 Confidential 齿数较多，齿较小，对轴强度削弱小。适于轻载、直径较小时及轴与薄壁零件的联接应用较少 设计：设计：选花键类型按轴径定花键尺寸验算联接强度 失效形式：失效形式：键齿的压溃（静联接） 磨损（动联接） 齿根剪断 3. 花鍵聯接花鍵聯接:4. 花鍵聯接的設計計算花鍵聯接的設計計算:Confidential2.3 鍵的選擇: 类型选择类型选择：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

13、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。 尺寸选择尺寸选择： 键的剖面尺寸bh按轴的直径d由标准中选定。键的长度L一般按轮毂宽度定，要求键长比轮毂略短510 mm，且符合长度系列值。键一般采用抗拉强度极限ss 24mm,l 10d或150mmC級螺栓:M3M64(細杆B級為M3M20)Confidential2.六角頭螺栓圖例六角頭螺栓圖例六角頭法蘭螺栓-防松性能好Confidential六角頭螺栓圖例六角頭螺栓圖例鋼結構用高強度六角頭螺栓-用于高強度聯接-用于

14、公路.鐵路橋梁.工業 與民用建築.塔架.起重機械 Confidential六角頭螺栓圖例六角頭螺栓圖例六角頭帶孔螺栓-用于供需要銷定時使用Confidential六角頭螺栓圖例六角頭螺栓圖例六角頭鉸制孔用螺栓-精確固定聯接件間的相互位置-承受橫向力產生的剪切與擠壓鋼結用剪型高強度盤頭螺栓-用于鋼結構件的高強度聯接Confidential六角頭螺栓圖例六角頭螺栓圖例方頭螺栓-尺寸較大,便于扳手口卡住 或靠住其他零件起止轉作用-用于T形槽中,便于螺栓在槽 中松動調整位置,常用在一 些較粗糙的結構上.Confidential六角頭螺栓圖例六角頭螺栓圖例-方頸或榫起止轉作用-多用于零件表面要求平坦 或

15、光滑不阻挂西的地方沉頭方頸螺栓沉頭帶榫螺栓沉頭雙榫螺栓Confidential六角頭螺栓圖例六角頭螺栓圖例-多用于結構受限制不能用其它螺栓頭或零件表面要求 較光滑的地方.-半圓頭方頸多用于金屬零件-大半圓頭多用于木制零件-加強半圓頭多用于受沖擊.振 動及巒載荷的地方(大)半圓頭方頸螺栓(大)半圓頭帶榫螺栓Confidential六角頭螺栓圖例六角頭螺栓圖例-多用于螺栓只能從聯接件一 邊聯接的地方.-也用于結構比較緊湊的地方T形槽用螺栓活節螺栓-活節螺栓多用于需經常拆開 聯接的地方或工裝上Confidential六角頭螺栓圖例六角頭螺栓圖例-多用于水泥基礎中固定機架地角螺栓-U形螺栓用于固定管子

16、件U形螺栓Confidential二二.螺柱螺柱2.等長雙頭螺柱 一般雙頭螺柱用于一端需擰 入螺孔固定死的地方等長雙頭螺柱雙頭螺柱1.雙頭螺柱 一般雙頭螺柱用于一端需擰入螺孔固定死的地方Confidential3.焊接單頭螺柱 用于鋼板及較薄的機件聯接焊接單頭螺柱Confidential三三.螺釘螺釘1.螺釘可分為七類螺釘可分為七類: -機螺釘 -吊環螺釘 -緊定螺釘 -定位螺釘 -不脫出螺釘 -自攻螺釘 -木螺釘Confidential2.機螺釘的應用特點與圖例機螺釘的應用特點與圖例: -機螺釘一般用于聯接開槽 -開槽(一字槽)多用于較小零件的聯接 -十字槽螺釘旋轉時對中性好,易實現自動裝配

17、.外 形美觀,槽的強度高,不易擰禿.打滑,需專用旋具裝拆 -內六角螺釘可施加較大的擰緊力矩,聯接強度高,一 般能代替六角螺栓,頭部埋入零件內,用于要求結構 緊湊,外形平滑的聯接Confidential機螺釘圖例機螺釘圖例開槽沉頭螺釘開槽圓柱頭螺釘開槽盤頭螺釘開槽半沉頭螺釘Confidential機螺釘圖例機螺釘圖例十字槽盤頭螺釘十字槽圓柱頭螺釘十字槽半沉頭螺釘十字槽沉頭螺釘Confidential機螺釘圖例機螺釘圖例十字槽小盤頭螺釘十字槽120半沉頭螺釘十字槽扁圓頭螺釘Confidential機螺釘圖例機螺釘圖例內六角圓柱頭螺釘內六角花形沉頭螺釘內六角花形圓柱頭螺釘內六角花形盤頭螺釘Confi

18、dential機螺釘圖例機螺釘圖例內六角花形半 沉頭螺釘開槽孔球面圓柱頭螺釘Confidential機螺釘圖例機螺釘圖例-滾花高頭螺釘-滾花平頭螺釘這兩種螺釘受力很小,可用手擰緊Confidential機螺釘圖例機螺釘圖例防松螺釘-可自行防松3.吊環螺釘吊環螺釘-用于起吊重物用Confidential4.緊定螺釘緊定螺釘:有開槽有開槽.內六角和方頭等幾類內六角和方頭等幾類.方頭可施加較方頭可施加較 大擰緊力矩大擰緊力矩,頂緊力大頂緊力大,不易擰禿不易擰禿,但頭部尺寸大但頭部尺寸大,不便埋不便埋 入零件入零件,不安全不安全,不宜用于運動部位不宜用于運動部位.開槽開槽.內六角可沉內六角可沉 入零件

19、入零件. 緊定螺釘錐端(有尖).凹端借銳利的端頭直接頂緊零件,一般用于安裝后不常拆卸處,或頂緊硬度較小的零件. 尖端-適于硬度較小的零件 凹端-適于硬度較大的零件緊定螺釘范例及說明緊定螺釘范例及說明Confidential 錐端(無尖)-在零件的頂面上要打坑眼,使錐面壓在坑眼邊上,錐端壓在坑中能大大增加傳遞載荷的能力. 平端圓尖端-端頭平,頂緊后不傷零件表面,多用于常調節位置的聯接處,傳遞載荷較小. 平端-接觸面積大,可用于頂硬大的零件,頂緊面應是平面.4.緊定螺釘緊定螺釘Confidential圓尖端-圓弧頭除頂面壓平面外,還可壓在零表面的V形槽或圓坑中.圓柱端-用于常調節位置或固定在管軸上

20、的零件,圓柱端頭進入在管軸上打的孔眼中,端頭靠剪切作用可傳遞較大的載荷.使用這種螺釘應有防止松脫的裝置.4.緊定螺釘緊定螺釘Confidential 台階端-用法同錐端,適用于厚較大的零件.4.緊定螺釘緊定螺釘Confidential 5.定位螺釘定位螺釘:適用于零件適用于零件相對位置要保證一定精度相對位置要保證一定精度的定位用要求的定位用要求,圖例如下圖例如下:Confidential5.定位螺釘定位螺釘Confidential6.不脫出螺釘不脫出螺釘:多用于振動較多用于振動較大需不脫出的場合大需不脫出的場合,可在細的可在細的螺釘杆處裝上防脫零件螺釘杆處裝上防脫零件Confidential6

21、.自攻螺釘自攻螺釘: 多用于聯接較薄的鋼板和有多用于聯接較薄的鋼板和有色金屬板色金屬板.螺釘較硬螺釘較硬(5058HRC ),在聯接件上可不在聯接件上可不先制出螺釘而直接攻出螺紋先制出螺釘而直接攻出螺紋Confidential6.自攻螺釘自攻螺釘:Confidential6.木螺釘木螺釘: 直接擰入木材中直接擰入木材中,十字槽頭形不易擰禿十字槽頭形不易擰禿Confidential6.木螺釘木螺釘:Confidential四四.螺母螺母: 根據螺母的外形與功能根據螺母的外形與功能,可分為可分為 -方形方形 -六角形六角形 -銷緊型銷緊型 -圓螺母圓螺母 -異形螺母異形螺母 1. 方螺母:扳手卡住

22、不易打滑,用于粗糙.簡單的結構方螺母Confidential2.六角形螺母: 可分為六角螺母,扁螺母,薄螺母,厚螺母,槽形螺母,六角法蘭螺母等普通六角螺母六角薄螺母球面六角螺母四四.螺母螺母Confidential六角法蘭螺母: -分別與相對應的螺栓.螺釘.墊圈相配鋼結構用高強度用六角螺母: -與相應的鋼結構用高強度螺栓.墊圈配合使用.,用于鋼結構件四四.螺母螺母Confidential六角開槽螺母: -配已開口銷機械防松,工作可靠,用于振動.變載荷等處四四.螺母螺母3.六角嵌件螺母: -帶嵌件的六角螺母,嵌件是靠擰緊時攻出螺紋,防松性能好,彈性也好六角開槽螺母六角嵌件螺母Confidenti

23、al四四.螺母螺母3.銷緊螺母: -配已開口銷機械防松,工作可靠,用于振動.變載荷等處Confidential四四.螺母螺母4.圓螺母: -多為細牙螺紋,常用于直徑較大的聯接,這種螺母便于使用鉤頭扳手裝拆,一般配用圓螺母止動墊圈,常與滾動軸承配合使用,.圓螺母端面帶孔圓螺母側面帶孔圓螺母Confidential四四.螺母螺母帶槽圓螺母: -多用于工裝上嵌裝圓螺母Confidential四四.螺母螺母蝶形螺母&環形螺母: -一般不用工具即可裝拆,常用于經常拆開和受力不大的地方滾花螺母: -多用于工裝上蝶形螺母環形螺母滾花薄螺母滾花高螺母Confidential四四.螺母螺母扣緊螺母: -用作銷母

24、,與六角螺母配合使用,防止螺母回松,防松效果良好扣緊螺母蓋形螺母蓋形螺母: -用于端部螺扣需要罩蓋的地方Confidential五五.墊圈墊圈: 根據形狀和功能可分為根據形狀和功能可分為 -平墊圈平墊圈 -方斜墊圈方斜墊圈 -彈簧墊圈彈簧墊圈 -銷緊墊圈銷緊墊圈 -止動墊圈止動墊圈 -異形墊圈異形墊圈 -擋圈擋圈 -扣環扣環Confidential五五.墊圈墊圈1.平墊圈平墊圈: -一般用于金屬件一般用于金屬件,以增加支承以增加支承面面,遮蓋較大的孔眼遮蓋較大的孔眼,以及防止損傷零件以及防止損傷零件的表面的表面,2.方斜墊圈方斜墊圈: -用來將槽鋼用來將槽鋼.工字鋼翼緣之類工字鋼翼緣之類傾斜面

25、墊平傾斜面墊平.Confidential3.彈簧墊圈彈簧墊圈: -廣泛用于經常拆開的聯接廣泛用于經常拆開的聯接處處,靠彈性及斜口摩擦防止緊固件靠彈性及斜口摩擦防止緊固件的松動的松動五五.墊圈墊圈普通形普通形鞍形鞍形波形波形鞍形鞍形波形波形Confidential五五.墊圈墊圈4.銷緊墊圈銷緊墊圈: -圓周上具有許多翹齒圓周上具有許多翹齒,刺壓在支承面上刺壓在支承面上,能及其可靠地阻緊能及其可靠地阻緊固件松動固件松動,彈力均勻彈力均勻,防松效果好防松效果好,不宜用于材料較弱或常拆卸處不宜用于材料較弱或常拆卸處. -內齒用于頭部尺寸較小的螺釘頭下內齒用于頭部尺寸較小的螺釘頭下,外齒應用較多外齒應用

26、較多,多用于多用于螺葵頭和螺母下螺葵頭和螺母下,錐形用于沉孔中錐形用于沉孔中,.內內齒齒形形內內鋸鋸齒齒形形Confidential外外齒齒形形外外鋸鋸齒齒形形五五.墊圈墊圈錐錐形形錐錐形形鋸鋸齒齒Confidential五五.墊圈墊圈5.止動墊圈止動墊圈: 圓螺母用止動墊圈圓螺母用止動墊圈-與圓螺母配合便與圓螺母配合便用用,主要用于滾動軸承的固定主要用于滾動軸承的固定 以下三種墊圈允許螺母擰緊在任意位以下三種墊圈允許螺母擰緊在任意位置銷定置銷定,但需緊固件位于聯接處的邊緣處但需緊固件位于聯接處的邊緣處單單耳耳形形雙雙耳耳形形外外舌舌形形Confidential五五.墊圈墊圈6.異形墊圈異形墊圈 -球面和錐面墊圈配合使用球面和錐面墊圈配合使用,具有自動定位的作用具有自動定位的作用,使螺母支使螺母支承面與與螺杆垂直承面與與螺杆垂直,消除螺杆受的彎曲消除螺杆受的彎曲,多用于工裝多用于工裝球面形球面形內球面形內球面形錐面形錐面形 -開口墊圈裝拆方便開口墊圈裝拆方便,多用于不需多用于不需脫去螺母換墊處脫去螺母換墊處開開口口墊墊圈圈Confidential五五.