哈工大机械设计教材其他常用链接实用教案

1、键槽的加工 轴上键槽可用指状铣刀(x do)或盘状铣刀(x do)加工， 轮毂上的键槽可用插削或拉削。 普通平键与轮毂上键槽(jinco)的配合较紧，属静连接。导向平键和滑键与轮毂的键槽(jinco)配合较松，属动连接。 根据(gnj)用途，平键又可分为 普通平键 导向平键 滑键第1页/共39页第一页，共40页。1.1.普通普通(ptng)(ptng)平键平键第2页/共39页第二页，共40页。第3页/共39页第三页，共40页。键 联 接键 联 接 ( l i n ( l i n j i ) 4j i ) 4键的选择(xunz)和强度校核1键的尺寸键的尺寸(ch cun)选择选择bh根据轴径d由

2、标准中查得，键的长度参考轮毂的长度确定，一般应略短于轮毂长，并符合标准中规定的尺寸系列。 平键的尺寸主要是键的截面尺寸bh及键长L。 第4页/共39页第四页，共40页。第5页/共39页第五页，共40页。2平键连接的失效和强度平键连接的失效和强度(qingd)校核校核对于普通平键连接（静连接），其主要失效形式是工作面的压溃，有时也会出现键的剪断，但一般只作连接的挤压(j y)强度校核。对于导向平键连接和滑键连接，其主要失效形式是工作面的过渡(gud)磨损，通常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。第6页/共39页第六页，共40页。平键连接平键连接(linji)(linji)的受力的受力分析分

3、析主要失效形式主要失效形式(xngsh) (xngsh) 是键、轴槽、和毂槽三者是键、轴槽、和毂槽三者中强度最弱的工作面被压中强度最弱的工作面被压溃。溃。强度条件强度条件(tiojin)(tiojin)为（挤压应为（挤压应力）：力）： 2ppTkldMPaMPa式中：式中：P工作面的挤压应力，工作面的挤压应力，MPa T传递的转矩，传递的转矩，N.mm d轴的直径轴的直径K 第7页/共39页第七页，共40页。键的材料键的材料(cilio)(cilio)常用（常用（B 600MPa B 600MPa ）：）：4545钢、钢、2020钢、钢、Q235Q235钢钢l键的工作长度，键的工作长度，mmA

4、型型 l=L-bB型型 l=LC型型 l=L-b/2L、b为键的公称为键的公称(gngchng)长度和键宽长度和键宽k键与毂槽的接触高度键与毂槽的接触高度P许用挤压应力（许用挤压应力（P56表表4.1）如若强度不够，加双键按如若强度不够，加双键按180180布置，考虑布置，考虑(kol)(kol)载荷载荷分布的不均匀性，按分布的不均匀性，按1.51.5个键计算个键计算第8页/共39页第八页，共40页。2.2.导向导向(do xin)(do xin)平键连接平键连接第9页/共39页第九页，共40页。导向导向(do xin)(do xin)平键用于动平键用于动连接连接导向平键连接主要失效导向平键连

5、接主要失效(sh xio)(sh xio)形式是工作面的磨损形式是工作面的磨损第10页/共39页第十页，共40页。第11页/共39页第十一页，共40页。2bLlbLlLl （圆头平键）（圆头平键）（平头平键）（平头平键）（单圆头平键）（单圆头平键） pkldTp2导向平键和滑键连接的强度导向平键和滑键连接的强度(qingd)(qingd)条件条件为：为：键 联 接键 联 接( l i n ( l i n j i ) 5j i ) 52hk 式中：式中：sp、p为许用应力为许用应力(yngl)与许用压强（表与许用压强（表6.1）第12页/共39页第十二页，共40页。4.1.2 半圆(bnyun)

6、键连接键的侧面为工作面，键的上表面与毂槽底面间有间隙键的侧面为工作面，键的上表面与毂槽底面间有间隙(jin x)(jin x)。强度计算方法与平键相似。强度计算方法与平键相似。第13页/共39页第十三页，共40页。第14页/共39页第十四页，共40页。第15页/共39页第十五页，共40页。4.1.3 楔键连接(linji)楔键的上、下表面为工作面，两侧面为非工作面。键的上表面与键槽底面均有1:100 的斜度。工作时，键的上下(shngxi)两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，靠其摩擦力和挤压传递扭矩。第16页/共39页第十六页，共40页。第17页/共39页第十七页，共40页。键 联 接键

7、联 接 ( l i n ( l i n j i ) 3j i ) 3切向键切向键由两个斜度为1:100的楔键组成(z chn)。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成120130角的两个键。 第18页/共39页第十八页，共40页。花 键 联 接花 键 联 接( l i n ( l i n j i ) 1j i ) 14.2 花键连接(linji) 花键连接(linji)是将具有均布的多个凸齿的轴置于轮毂相应的凹槽中所构成的连接(linji)。其工作面是键齿侧。 花键连接是多齿传递载荷，故比平键连接的承载能力高，定心性和导向性好，对轴的削弱小(齿浅、应力集中小)； 花键连接一

8、般用于定心精度要求高和载荷较大的地方。 花键加工需用专门的设备和工具，成本较高。 花键连接按齿形不同，可分为矩形花键和渐开线花键两类，且均已标准化。 第19页/共39页第十九页，共40页。4.2.1 矩形(jxng)花键连接第20页/共39页第二十页，共40页。4.2.2 渐开线花键第21页/共39页第二十一页，共40页。第22页/共39页第二十二页，共40页。4.3 4.3 销连接销连接(linji)(linji)根据销的用途不同，一般有：定位销、连接根据销的用途不同，一般有：定位销、连接(linji)销、安全销。销、安全销。根据根据(gnj)销的结构形式有：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口

9、销的结构形式有：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。销等。销联接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可用于轴和轮毂或其他零件的连接。销 联 接销 联 接销的材料为销的材料为35、45钢（开口销为低碳钢），许用应力钢（开口销为低碳钢），许用应力t t=80MPa，许用，许用挤压应力挤压应力 p与键连接的挤压应力相同。与键连接的挤压应力相同。槽槽 销销销轴和开口销销轴和开口销开尾圆锥销开尾圆锥销圆柱销圆柱销圆锥销圆锥销内螺纹圆锥销内螺纹圆锥销 第23页/共39页第二十三页，共40页。型面连接(linji)是用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合以传递运动和转矩的可拆

10、连接(linji)，它是无键连接(linji)的一种型式。在家用机械、办公机械等中，采用了大量的压铸、注塑零件。要注塑出各种各样的非圆形孔是毫无困难的，故型面联接的应用(yngyng)获得了发展。应用(yngyng)较多的是带切口圆形和正六边形型面。 由于型面连接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，限制了型面联接(lin ji)的应用。一、型面连接一、型面连接4.4 4.4 无键连接无键连接型 面 联 接型 面 联 接 第24页/共39页第二十四页，共40页。胀 紧 联 接胀 紧 联 接 ( l i n j i )胀套的尺寸胀套的尺寸(ch cun)选择：选择： 胀紧联接是在毂孔与轴之间装入胀紧

11、联接胀紧联接是在毂孔与轴之间装入胀紧联接套（简称胀套），在轴向力作用下，同时套（简称胀套），在轴向力作用下，同时(tngsh)胀紧胀紧轴与毂而构成的一种静联接。轴与毂而构成的一种静联接。 各型胀套已标准化，选用时可根据轴、毂各型胀套已标准化，选用时可根据轴、毂尺寸及传递载荷大小，从标准中选择合适的型尺寸及传递载荷大小，从标准中选择合适的型号和尺寸。号和尺寸。选择时应满足：选择时应满足： TT 传递转矩时传递转矩时aaFF 传递轴向力时传递轴向力时a22aR2FdTFF传递联合作用的转矩和轴向力时传递联合作用的转矩和轴向力时键联接4二、胀紧联接 TmTm 当一个胀套不满足要求时，可用两个以上的胀

12、套串联使用，此时总的额当一个胀套不满足要求时，可用两个以上的胀套串联使用，此时总的额定载荷为：定载荷为：m为额定载荷系数。为额定载荷系数。 第25页/共39页第二十五页，共40页。三、其它(qt)连接第26页/共39页第二十六页，共40页。第27页/共39页第二十七页，共40页。4.5 4.5 焊接焊接(hnji)(hnji)和胶接和胶接（自学）（自学）4.5.1 焊接焊接(hnji)1 焊接的类型焊接的类型(lixng)、特点和、特点和应用应用焊接是借助加热或加压使两个金属元件在连接处形成原子或分子焊接是借助加热或加压使两个金属元件在连接处形成原子或分子间的结合而构成的不可拆连接。间的结合而

13、构成的不可拆连接。 焊接方法焊接方法原理及特点原理及特点应用范围应用范围被焊接材料被焊接材料接头类型接头类型特点特点备注备注气焊气焊利用乙炔和氧气等可燃气体燃烧利用乙炔和氧气等可燃气体燃烧发热来熔化焊件及焊条。发热来熔化焊件及焊条。变形大、焊接质量不高、变形大、焊接质量不高、生产率较低生产率较低碳钢、铸铁、铝铜及碳钢、铸铁、铝铜及其合金等其合金等对接对接用于载荷不大的结构用于载荷不大的结构常用于焊接薄钢板、黄铜常用于焊接薄钢板、黄铜和焊补铸铁件；也可作为和焊补铸铁件；也可作为钎焊、热处理等的加热热钎焊、热处理等的加热热源源手工电弧焊手工电弧焊利用电弧产生高温熔化金属进行利用电弧产生高温熔化金属

14、进行焊接。操作灵活方便但生焊接。操作灵活方便但生产率较低产率较低碳钢、低合金钢、不碳钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、锈钢、铸铁、铝铜及其合金铝铜及其合金对接、搭接对接、搭接、丁、丁字接字接可用于紧固、紧密型可用于紧固、紧密型的焊缝的焊缝具有较高的灵活性、是目具有较高的灵活性、是目前应用最广泛的一种方法前应用最广泛的一种方法表4.3 常用焊接方法及其特点第28页/共39页第二十八页，共40页。焊接方法焊接方法原理及特点原理及特点应用范围应用范围被焊接材料被焊接材料接头类型接头类型特点特点备注备注埋弧自动焊埋弧自动焊利用电弧加热、渣保护进行焊接利用电弧加热、渣保护进行焊接。焊接质量稳定、生产率。焊接质

15、量稳定、生产率高、焊件变形小高、焊件变形小碳钢、低合金钢、铝碳钢、低合金钢、铝铜及其合金铜及其合金对接、搭接对接、搭接可用于紧固、紧密型可用于紧固、紧密型的焊缝的焊缝适用于大批量生产的长直适用于大批量生产的长直焊缝及环缝焊缝及环缝等离子弧焊等离子弧焊利用等离子弧加热进行焊接，不利用等离子弧加热进行焊接，不开坡口，一次焊成开坡口，一次焊成合金钢、铜合金及钨合金钢、铜合金及钨、钼、钴、钛、钼、钴、钛等难熔金属等难熔金属对接对接适用于薄壁件的焊接适用于薄壁件的焊接，焊接质量好，焊接质量好可焊箔材、微型电容器及可焊箔材、微型电容器及薄壁容器。但设备薄壁容器。但设备复杂、气体消耗量复杂、气体消耗量大大电

16、子束焊电子束焊利用在真空中电子轰击金属表面利用在真空中电子轰击金属表面产生的热量来熔化金属。产生的热量来熔化金属。金属不氧化、无污染、焊金属不氧化、无污染、焊缝表面平滑、熔合好、无缝表面平滑、熔合好、无缺陷缺陷低合金钢、不锈钢、低合金钢、不锈钢、高强度钢、铝高强度钢、铝、钛、锆、钼、钛、锆、钼、铍、钽，也、铍、钽，也可焊接异种金可焊接异种金属属对接、搭接对接、搭接、丁、丁字接字接适用于焊接要求变形适用于焊接要求变形小的经过精加小的经过精加工的零件或贵工的零件或贵重零件的补焊重零件的补焊，且焊后不需，且焊后不需再加工再加工含锌高的铝合金、黄铜、含锌高的铝合金、黄铜、未脱氧的低碳钢等未脱氧的低碳钢

17、等不能焊。焊件尺寸不能焊。焊件尺寸收真空室限制，用收真空室限制，用于原子能、航空、于原子能、航空、航天等部门航天等部门第29页/共39页第二十九页，共40页。金属名称金属名称碳钢碳钢不锈钢不锈钢青铜青铜黄铜黄铜铝铝铝铝好好不能焊接不能焊接尚好，但尚好，但焊缝脆焊缝脆弱弱不好不好好好黄铜黄铜好好好好好好好好青铜青铜好好好好好好不锈钢不锈钢好好好好碳钢碳钢好好表4.4 常用(chn yn)异种金属间的焊接性第30页/共39页第三十页，共40页。塑料名称塑料名称焊接性焊接性焊接焊接温度温度电加热电加热火加热火加热机械加热机械加热接接触触加加热热高频高频电流电流加热加热热空热空气加气加热热热惰热惰性气

18、性气体加体加热热热混热混合气合气体加体加热热摩摩擦擦加加热热热工热工具加具加热热聚乙烯（板材聚乙烯（板材、薄膜）、薄膜）好好好好好好一般一般好好140180聚乙烯（棒料聚乙烯（棒料、管）、管）好好好好好好好好好好140180聚酰胺聚酰胺好好好好好好好好好好160230有机玻璃有机玻璃好好一般一般一般一般一一般般好好200220氟塑料（板材氟塑料（板材、薄膜）、薄膜）好好一般一般一般一般一般一般好好380385表4.5 常用(chn yn)热塑性塑料的焊接性第31页/共39页第三十一页，共40页。2 焊接接头焊接接头(ji tu)形式形式1 对接接头对接接头主要用于连接面基本上在同一平面上的金属

19、板，接头受力比较主要用于连接面基本上在同一平面上的金属板，接头受力比较均匀，传力效率高，应力集中较低可获得较好的综合性能，均匀，传力效率高，应力集中较低可获得较好的综合性能，是重要是重要(zhngyo)零件和结构的优选接头，应用比较广泛。零件和结构的优选接头，应用比较广泛。其缺点是焊接前准备工作量较大，组装费工时，并且焊接其缺点是焊接前准备工作量较大，组装费工时，并且焊接变形也较大。变形也较大。第32页/共39页第三十二页，共40页。2）搭接接头）搭接接头应力集中比对接接头严重，因此其工作应力分布较复杂。应力集中比对接接头严重，因此其工作应力分布较复杂。但是由于其焊前准备和装配工作比对接接头要简单得多，但是由于其焊前准备和装配工作比对接接头要简单得多，因此广泛用于工作条件因此广泛用于工作条件(tiojin)良好且又不重要的结构中。良好且又不重要的结构中。第33页/共39页第三十三页，共40页。3）丁字（十字）接头）丁字（十字）接头丁字接头和十字接头是连接相互垂直板件的重要接头型式丁字接头和十字接头是连接相互垂直板件的重要接头型式(xn sh)，丁字（十字）接头中角焊缝的根部和过渡处都有很大的应力集中，