第七章-联接.

1、第七章第七章 联接联接本章主要介绍螺栓联接和键联接的类型和特本章主要介绍螺栓联接和键联接的类型和特点，螺栓联接的计算，螺纹联接件的主要类型和点，螺栓联接的计算，螺纹联接件的主要类型和防松装置，键的强度校核防松装置，键的强度校核。第第 1 1 页页 重点内容：重点内容： 螺栓联接的计算螺栓联接的计算 键的选择和强度校核键的选择和强度校核 难点内容：难点内容： 螺栓联接的计算螺栓联接的计算联接联接 近代机械设计中最感兴趣的课题近代机械设计中最感兴趣的课题 之一，也是最近一些年来发明创之一，也是最近一些年来发明创 造最多的。造最多的。 在通用机械中，联接件占总零件在通用机械中，联接件占总零件 数的数

2、的20205050。 联接联接静联接静联接动联接动联接不可拆联接不可拆联接可拆联接可拆联接(运动副等运动副等)( (螺纹、键等螺纹、键等) )(焊焊接接、铆接等、铆接等)第第 2 2 页页7-1 螺纹联接螺纹联接7-2 键联接键联接7-3 铆接铆接第第 3 3 页页7-4 焊接焊接71 螺螺 纹纹 联联 接接 利用带有螺纹的零件构成的可拆联接。利用带有螺纹的零件构成的可拆联接。一、螺纹及其主要参数一、螺纹及其主要参数1、螺纹的形成、螺纹的形成第第 4 4 页页按牙型按牙型: : 三角形螺纹、锥螺纹、管螺纹三角形螺纹、锥螺纹、管螺纹联接螺纹。联接螺纹。 矩形、梯形、锯齿形螺纹矩形、梯形、锯齿形螺

3、纹传动螺纹。传动螺纹。按位置按位置： 内螺纹内螺纹在圆柱孔的内表面形成的螺纹。在圆柱孔的内表面形成的螺纹。 外螺纹外螺纹在圆柱孔的外表面形成的螺纹。在圆柱孔的外表面形成的螺纹。螺旋线方向螺旋线方向： 左旋左旋如图如图 右旋右旋常用常用螺旋线头数螺旋线头数： 单线螺纹（单线螺纹（n=1n=1）用于联接用于联接 双线螺纹（双线螺纹（n=2n=2）如图如图 多线螺纹（多线螺纹（n2n2）用于传动用于传动2、螺纹的类型、螺纹的类型三角形螺纹：三角形螺纹： 粗牙螺纹粗牙螺纹用于紧固件。用于紧固件。 细牙螺纹细牙螺纹同样的公称直径下螺距最小，同样的公称直径下螺距最小， 自锁性好，适于薄壁细小零自锁性好，适

4、于薄壁细小零 件和冲击变载等。件和冲击变载等。第第 5 5页页1）外径（大径）外径（大径）d 与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱 面直径，亦称公称直径。面直径，亦称公称直径。2）内径（小径）内径（小径）d1 与外螺纹牙底相重合的假想圆柱与外螺纹牙底相重合的假想圆柱 面直径，强度计算中为计算直径。面直径，强度计算中为计算直径。3、螺纹的主要参数、螺纹的主要参数3 3）中径）中径d d2 在轴向剖面内牙厚与牙间在轴向剖面内牙厚与牙间 宽相等处的假想圆柱面的宽相等处的假想圆柱面的 直径，直径，d d20.5(0.5(d d + +d d1) ) 。 为确定螺纹几何参数和配为确定

5、螺纹几何参数和配 合性质的直径。合性质的直径。第第 6 6 页页4）螺距）螺距P 螺纹相邻两牙型上对应点间的轴向距离。螺纹相邻两牙型上对应点间的轴向距离。5）导程）导程S 螺纹上任一点沿同一螺旋线旋转一周移螺纹上任一点沿同一螺旋线旋转一周移 动的轴向距离。动的轴向距离。6）线数）线数n 螺纹螺旋线数目，一般为便于制造螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n4。 S=nP 。S第第 7 7 页页7）螺旋升角）螺旋升角中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋 线轴线的平面的夹角：线轴线的平面的夹角：8）牙型角）牙型角 螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹轴向平面内螺纹牙

6、型两侧边的夹角。22dnPdS arctan/arctanS第第 8 8 页页二、螺旋副中力的关系、效率和自锁二、螺旋副中力的关系、效率和自锁1、矩形螺纹矩形螺纹RABFMr0Q已知：升角已知：升角 ，摩擦系数，摩擦系数 f， 载荷载荷FQ求：求：A等速上升等速上升(下降下降)时，水平力时，水平力F (F)的大小？的大小？沿斜面上升的效率及其自锁条件？沿斜面上升的效率及其自锁条件？RFQ解：解： 滑块上升滑块上升,考虑考虑A的平衡：的平衡： farctan 0FRFQ)tan( QFFRBNFAvAFf=fNF第第 9 9 页页0FRFQRFQ)tan( QFF滑块上升时输入功：滑块上升时输入

7、功：2Q21dtgFdFA )(滑块上升的有效功：滑块上升的有效功： tgdFSFA2QQ2滑块上升时的效率：滑块上升时的效率： tgtgAA12F 滑块下降滑块下降,考虑考虑A的平衡：的平衡： 第第 10 10 页页)tan( QFF滑块下降滑块下降时：时： 滑块上升时，滑块上升时， 越大则效率越高，越大则效率越高，当当 =45 - /2时时，效，效率最高，但升角过大加工太困难，一般率最高，但升角过大加工太困难，一般 锯齿锯齿梯形梯形三角三角三角螺纹主要用于联接，矩形、梯形、锯齿形主要用于传动。三角螺纹主要用于联接，矩形、梯形、锯齿形主要用于传动。螺纹的标记螺纹的标记第第 19 19 页页1

8、、螺栓联接、螺栓联接被联接件不太厚，经常装拆。被联接件不太厚，经常装拆。b) 铰制孔用螺栓联接铰制孔用螺栓联接四、螺纹联接件的主要类型四、螺纹联接件的主要类型a) 六角头螺栓联接六角头螺栓联接第第 20 20 页页制造方法制造方法六角棒料车削：精度较高六角棒料车削：精度较高冲制、锻制：生产率高，精度低冲制、锻制：生产率高，精度低地脚螺栓：将机座或机架固定到地基上的螺栓。地脚螺栓：将机座或机架固定到地基上的螺栓。第第 2 12 1页页2、双头螺柱联接、双头螺柱联接常拆卸而被联接件之一较厚时。常拆卸而被联接件之一较厚时。旋入零件的长度旋入零件的长度H和联接零件的材料有关和联接零件的材料有关H=d

9、钢钢H=1.35d 铸铁铸铁H=2d 轻合金轻合金第第 22 22 页页3、螺钉联接、螺钉联接适于被联接件之一较厚，不经常装拆。适于被联接件之一较厚，不经常装拆。联接螺钉联接螺钉紧定螺钉：用其末端固定两个零件的相对位置，紧定螺钉：用其末端固定两个零件的相对位置， 可传递不大的轴向力或扭矩。可传递不大的轴向力或扭矩。第第 23 23 页页螺钉头部形状螺钉头部形状吊环螺钉：在机器顶盖或外壳上，以便安装和运输。吊环螺钉：在机器顶盖或外壳上，以便安装和运输。螺钉末端形状螺钉末端形状第第 24 24 页页5 5、螺母、螺母与螺栓和双头螺柱配合使用与螺栓和双头螺柱配合使用圆螺母圆螺母+ +止退垫圈止退垫圈

10、六角螺母：标准，扁，厚六角螺母：标准，扁，厚 第第 25 25 页页普通垫圈普通垫圈保护支承表面保护支承表面弹簧垫圈弹簧垫圈防止螺母松脱防止螺母松脱止动垫圈止动垫圈配合圆螺母用配合圆螺母用6 6、垫圈、垫圈 保护被联接件的表面，增大接触面积，保护被联接件的表面，增大接触面积， 遮掩不平表面。遮掩不平表面。第第 26 26 页页1、防松目的、防松目的 在振动、冲击或变载时，螺纹副中正压力可能减小或在振动、冲击或变载时，螺纹副中正压力可能减小或瞬间消失，摩擦力为零，使螺纹联接松动。如经反复作用，瞬间消失，摩擦力为零，使螺纹联接松动。如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失效。因此必须进行防松，否则会影螺

11、纹联接就会松驰而失效。因此必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。响正常工作，造成事故。 2、防松原理、防松原理 消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。运动的难度。1）摩擦防松）摩擦防松 双螺母、弹簧垫圈、双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等。尼龙垫圈、自锁螺母等。 3、防松办法及措施、防松办法及措施 五、螺纹联接的防松装置五、螺纹联接的防松装置第第 27 27 页页弹簧垫圈弹簧垫圈自锁螺母自锁螺母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、开槽螺母与开口销、圆螺母与止动垫圈、 轴用带翅垫片，止动垫片，

12、串联钢丝等。轴用带翅垫片，止动垫片，串联钢丝等。第第 28 28 页页3）永久防松：端铆、冲点、点焊。）永久防松：端铆、冲点、点焊。4）化学防松）化学防松粘合。粘合。 开槽螺母开槽螺母与开口销与开口销圆螺母圆螺母与止动垫圈与止动垫圈串联钢丝串联钢丝第第 29 29 页页失效失效受拉螺栓受拉螺栓螺栓杆和螺纹可能发生塑性变形或断裂。螺栓杆和螺纹可能发生塑性变形或断裂。受剪螺栓受剪螺栓螺栓杆和孔壁间可能发生压溃或被剪断。螺栓杆和孔壁间可能发生压溃或被剪断。受拉螺栓：设计准则受拉螺栓：设计准则保证螺栓的疲劳拉伸强度或静强度。保证螺栓的疲劳拉伸强度或静强度。受剪螺栓：设计准则受剪螺栓：设计准则保证螺栓的

13、挤压强度和剪切强度保证螺栓的挤压强度和剪切强度 。六、螺栓联接的计算六、螺栓联接的计算联接中的螺栓，受力形式主要有：轴向拉力或横向剪力。联接中的螺栓，受力形式主要有：轴向拉力或横向剪力。 螺栓强度计算：由强度条件确定螺纹小径螺栓强度计算：由强度条件确定螺纹小径d1，按标准按标准选相应的公称直径选相应的公称直径d 及螺距及螺距p，其他尺寸按标准选取。其他尺寸按标准选取。第第 30 30 页页1、松螺栓联接、松螺栓联接 验算用验算用 设计用设计用 d1 螺杆危险截面直径（螺杆危险截面直径（mm） 许用拉应力许用拉应力 N/mm2 (MPa) 如吊钩螺栓，工作前不拧紧，无如吊钩螺栓，工作前不拧紧，无

14、Fs，只有工作载荷只有工作载荷F 起拉伸作用。起拉伸作用。强度条件：强度条件：第第 31 31 页页2、紧螺栓联接、紧螺栓联接工作前有预紧力工作前有预紧力FS FS FS F F（1）横向载荷的紧螺栓联接计算）横向载荷的紧螺栓联接计算主要防止被联接件错动主要防止被联接件错动 普通螺栓联接特点：普通螺栓联接特点： 靠拧紧的正压力靠拧紧的正压力(Fs)产生摩产生摩擦力来平衡外载荷。擦力来平衡外载荷。 F21FfiS.不产生相对滑移的条件为：不产生相对滑移的条件为：f 接缝面间的摩擦系数。接缝面间的摩擦系数。 i接缝界面数目。接缝界面数目。 第第 32 32 页页工作前拧紧，在拧紧力矩作用下，处于工

15、作前拧紧，在拧紧力矩作用下，处于复合应力状态：复合应力状态：21SP2v31v2ST1d4Fdd2d1612dFWT )tan()tan( 按第四强度理论：按第四强度理论： 3 . 1322 ca21Sd41F 预紧力预紧力FS产生拉伸应力产生拉伸应力螺纹摩擦力矩螺纹摩擦力矩T1产生剪应力产生剪应力 第第 33 33 页页强度条件：强度条件：设计公式：设计公式： (1) 1.3系数将外载荷提高系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理。度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理。 (2) 由由 知

16、，当知，当f=0.2时，时，FS=6F，即预加锁紧力，即预加锁紧力为横向载荷的数倍，才能使联接可靠，这将大大增加螺栓为横向载荷的数倍，才能使联接可靠，这将大大增加螺栓的结构尺寸。的结构尺寸。fF21Fs/.改进方法：加减载销、减载键来承受横向载荷。改进方法：加减载销、减载键来承受横向载荷。 螺栓仅起联接压紧作用。螺栓仅起联接压紧作用。第第 34 34 页页a)a)减载销减载销b)b)减载套筒减载套筒c)c)减载键减载键 为增加可靠性，减小直径，简化结构，提高承载能力为增加可靠性，减小直径，简化结构，提高承载能力可采用如下减载装置：可采用如下减载装置： 第第 35 35 页页铰制孔螺栓联接特点：

17、铰制孔螺栓联接特点： 螺杆直接承受挤压和剪切来平衡螺杆直接承受挤压和剪切来平衡外载荷外载荷F 进行工作。进行工作。 F 横向载荷（横向载荷（N）。）。 d0螺杆或孔的直径（螺杆或孔的直径（mm）。）。Lmin 被联接件中受挤压孔壁的最小长度（被联接件中受挤压孔壁的最小长度（mm）。）。 螺栓许用剪应力，螺栓许用剪应力，Mpa。P 螺栓或被联接件中较弱者的许用挤压应力，螺栓或被联接件中较弱者的许用挤压应力，Mpa。螺栓的剪切强度条件：螺栓的剪切强度条件：螺栓与孔壁接触表面的挤压强度条件：螺栓与孔壁接触表面的挤压强度条件： 第第 36 36 页页(2) 轴向载荷的紧螺栓联接计算轴向载荷的紧螺栓联接

18、计算 工作特点：工作前拧紧，有工作特点：工作前拧紧，有FS ； 工作后加上工作载荷工作后加上工作载荷F ； 工作过程中载荷变化。工作过程中载荷变化。 工作原理：靠螺杆抗拉强度平衡外载工作原理：靠螺杆抗拉强度平衡外载F。 解决问题：解决问题： a) 保证安全可靠的工作，保证安全可靠的工作，Fs=？ b) 工作时螺栓总载荷，工作时螺栓总载荷， F0=？ 分析：分析： 图图1，螺母未拧紧，螺栓螺母松驰状态。，螺母未拧紧，螺栓螺母松驰状态。 图图1 1螺母未拧紧螺母未拧紧第第 37 37 页页螺栓：拉螺栓：拉b FS凸缘：压凸缘：压m FS拧紧拧紧预紧状态预紧状态图图2 2螺母已拧紧螺母已拧紧凸缘凸缘

19、第第 38 38 页页加载加载F F后后 工作状态工作状态0b FFSbb 螺栓：继续拉螺栓：继续拉凸缘：放松凸缘：放松 S FFSmmm F S残余预紧力残余预紧力 F0总拉力总拉力图图3 3 承载承载变形协调条件：变形协调条件： mb第第 39 39 页页 作图作图单个紧螺栓联接受力变形图单个紧螺栓联接受力变形图 设：材料变形在弹性极限内，力与变形成正比。设：材料变形在弹性极限内，力与变形成正比。 左图左图拧紧螺母时拧紧螺母时, ,螺螺栓与被联接件的力与变形栓与被联接件的力与变形 右图右图将上两图合将上两图合并，并施加工作载荷并，并施加工作载荷F螺栓受工作载荷螺栓受工作载荷F F时，时，螺

20、栓总载荷：螺栓总载荷： S0FFF第第 40 40 页页 对残余预紧力对残余预紧力的要求，为保证受载后接合面联的要求，为保证受载后接合面联接的紧密性应使接的紧密性应使 。0FS FS =（1.51.8）F 有密封要求。有密封要求。 FS =（0.20.6）F 一般联接，载荷稳定。一般联接，载荷稳定。 FS =（0.61.0）F 一般联接，载荷不稳定。一般联接，载荷不稳定。 FS F 地脚螺栓联接。地脚螺栓联接。轴向静力紧螺栓联接强度计算：轴向静力紧螺栓联接强度计算： 工作载荷工作载荷F不变，总载荷不变，总载荷F0为静力：为静力：强度条件：强度条件： 验算用验算用设计用设计用第第 41 41 页

21、页防偏载措施：防偏载措施：a）凸合；凸合；b）凹坑（鱼眼坑）；凹坑（鱼眼坑）；c）斜垫片斜垫片 (3) (3) 受偏心载荷的紧螺栓联接受偏心载荷的紧螺栓联接有附加的弯矩，总拉应力要增大许多有附加的弯矩，总拉应力要增大许多应避免应避免第第 42 42 页页 螺栓组的计算：螺栓组的计算： （1）各螺栓受力相同时：任一单个螺栓进行计算）各螺栓受力相同时：任一单个螺栓进行计算 （2）各螺栓受力不同时：按受力最大的螺栓（危险螺）各螺栓受力不同时：按受力最大的螺栓（危险螺栓）进行计算栓）进行计算 第第 4343页页七、螺栓材料与许用应力计算七、螺栓材料与许用应力计算 1、螺栓材料一般采用低碳钢和中碳钢以及

22、合金钢。、螺栓材料一般采用低碳钢和中碳钢以及合金钢。 2、许用应力、许用应力 查表查表7-1 与与d 有关有关 d d 重要的螺栓联接中不宜采用直径小于重要的螺栓联接中不宜采用直径小于mm的螺栓。的螺栓。 此外：设计时，先假设此外：设计时，先假设d，进行试算，选取一许用应力进行试算，选取一许用应力 进行计算，计算结果与估计直径相比较，如在原先估计进行计算，计算结果与估计直径相比较，如在原先估计直径所属范围内即可，否则需重新进行估算。直径所属范围内即可，否则需重新进行估算。 试算法试算法第第 44 44 页页八、螺旋传动八、螺旋传动 1、应用、应用 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现螺旋

23、传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动。它主要用于将回转运动改变为直线运动，或直传动。它主要用于将回转运动改变为直线运动，或直线运动变为回转运动，同时传递运动或动力。线运动变为回转运动，同时传递运动或动力。 第第 45 45 页页 按用途分三类：按用途分三类： 1）传力螺旋）传力螺旋举重器、千斤顶、加压螺旋。举重器、千斤顶、加压螺旋。 特点：低速、间歇工作，传递轴向力大、自锁。特点：低速、间歇工作，传递轴向力大、自锁。 2）传导螺旋）传导螺旋机床进给丝杠。机床进给丝杠。 特点：速度高、连续工作、精度高。特点：速度高、连续工作、精度高。 3）调整螺旋）调整螺旋机床、仪器及测试装置中的微调螺旋

24、。机床、仪器及测试装置中的微调螺旋。 特点：受力较小且不经常转动。特点：受力较小且不经常转动。 2、螺旋传动类型、螺旋传动类型按摩擦副的性质分：按摩擦副的性质分： 1) 滑动螺旋：构造简单、传动比大，承载能力高，加工滑动螺旋：构造简单、传动比大，承载能力高，加工方便、传动平稳、工作可靠、易自锁。方便、传动平稳、工作可靠、易自锁。缺缺 点点 ：磨损快、寿命短，低速时有爬行现象（滑移），：磨损快、寿命短，低速时有爬行现象（滑移）， 摩擦损耗大，传动效率低（摩擦损耗大，传动效率低（3040%）传动精度低。）传动精度低。第第 46 46 页页2) 滚动螺旋：摩擦性质为滚动摩擦。在具有圆弧形螺旋槽的滚动

25、螺旋：摩擦性质为滚动摩擦。在具有圆弧形螺旋槽的 螺杆和螺母之间连续装填若干滚动体，工作时滚螺杆和螺母之间连续装填若干滚动体，工作时滚动体沿螺纹滚道滚动并形成循环。动体沿螺纹滚道滚动并形成循环。 特点：传动效率高（可达特点：传动效率高（可达90%），起动力矩小，传动灵活平稳，），起动力矩小，传动灵活平稳， 低速不爬行，同步性好，定位精度高，正逆运动效率相同，低速不爬行，同步性好，定位精度高，正逆运动效率相同， 可实现逆传动。可实现逆传动。 缺点：不自锁，需附加自锁装置，抗振性差，结构复杂，制造工艺缺点：不自锁，需附加自锁装置，抗振性差，结构复杂，制造工艺 要求高，成本较高。要求高，成本较高。 第

26、第 47 47 页页3) 静压螺旋：液体摩擦，靠外部液压系统提高压力油，压力油静压螺旋：液体摩擦，靠外部液压系统提高压力油，压力油进入螺杆与螺母螺纹间的油缸，促使螺杆、螺进入螺杆与螺母螺纹间的油缸，促使螺杆、螺母、螺纹牙间产生压力油膜而分隔开母、螺纹牙间产生压力油膜而分隔开 。特点：摩擦系数小，效率高，工作稳定，无爬行现象，定位精度特点：摩擦系数小，效率高，工作稳定，无爬行现象，定位精度高，磨损小，寿命长。螺母结构复杂，成本较高。高，磨损小，寿命长。螺母结构复杂，成本较高。 适用于精密机床中进给和分度机构适用于精密机床中进给和分度机构。第第 48 48 页页3、滑动螺旋的设计计算、滑动螺旋的设

27、计计算 1) 结构与材料结构与材料 螺杆：螺杆：Q235Q235、5050、40Cr40Cr、65Mn65Mn螺母：青铜铸铁螺母：青铜铸铁轴向受力轴向受力FQ 扭矩扭矩To=T1+T2螺纹副阻力矩托杯螺杆摩擦阻力矩螺纹副阻力矩托杯螺杆摩擦阻力矩 2) 由螺纹强度定公称直径由螺纹强度定公称直径d. Q1F431d3) 定螺纹的种类定螺纹的种类矩形、梯形、锯齿形矩形、梯形、锯齿形千斤顶典型结构千斤顶典型结构 第第 49 49 页页5) 自锁性验算自锁性验算 v22dnparctgdLarctg 4) 压杆稳定性计算压杆稳定性计算 当螺杆较细长且受较大轴向压力时，可能会双向弯当螺杆较细长且受较大轴向

28、压力时，可能会双向弯曲而失效，螺杆相当于细杆，螺杆所承受的轴向压力曲而失效，螺杆相当于细杆，螺杆所承受的轴向压力FQ小于其临界压力小于其临界压力FC 。nS螺杆稳定许用安全系数螺杆稳定许用安全系数 传导螺旋传导螺旋nS =2.54.0；传力螺旋传力螺旋 nS =3.55.0；精密螺杆或水平螺杆精密螺杆或水平螺杆 nS 4 SQCnFF第第 50 50 页页6) 耐磨性确定螺纹圈数及螺母高度耐磨性确定螺纹圈数及螺母高度P4ddzFP212Q zpH 7) 确定螺母外径确定螺母外径Do )(. 220QDD4F31第第 51 51 页页8) 螺母的螺纹牙强度计算螺母的螺纹牙强度计算 由于螺母材料的

29、强度通常低于螺杆材料的强度，因此螺由于螺母材料的强度通常低于螺杆材料的强度，因此螺纹牙受剪和弯曲均在螺母上。将螺母一圈螺纹沿螺纹大径处纹牙受剪和弯曲均在螺母上。将螺母一圈螺纹沿螺纹大径处展开，即可视为一悬壁梁。展开，即可视为一悬壁梁。 螺纹牙根部危险剖面的螺纹牙根部危险剖面的弯曲强度条件为：弯曲强度条件为： DbzFQ第第 52 52 页页一、键联接的分类及其结构型式一、键联接的分类及其结构型式 72 键键 联联 接接 键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上旋转零件与摆键是一种标准件，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或扭矩；而动零件，起周向固定零件的作用

30、以传递旋转运动或扭矩；而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。 松键联接松键联接靠侧面挤压、圆周方向剪切承载，工作前不打紧。靠侧面挤压、圆周方向剪切承载，工作前不打紧。紧键联接紧键联接靠摩擦工作，工作前打紧。靠摩擦工作，工作前打紧。平键平键半圆键半圆键花键花键楔键楔键切向键切向键普通平键普通平键导键和滑键导键和滑键第第 53 53 页页1、松联接、松联接 1）普通平键）普通平键 用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动。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，靠键与槽的挤压传递扭矩。构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压传递

31、扭矩。 轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工；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。轮毂槽用拉刀或插刀加工。 第第 54 54 页页圆圆 头头 A 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 B型型常用螺钉固定。常用螺钉固定。半圆头半圆头 C 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。 普通平键：普通平键：2）薄型平键）薄型平键键高约为普通平键的键高约为普通平键的60%70%； 圆头、方头、单圆头圆头、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。用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接

32、。 第第 55 55 页页滑键滑键键随轮毂移动键随轮毂移动导向键导向键键不动，轮毂轴向移动键不动，轮毂轴向移动特点：装拆方便，对零件对中性无影响，容易制造，作用可特点：装拆方便，对零件对中性无影响，容易制造，作用可 靠，多用于高精度联接。但只能圆周固定，不能承受靠，多用于高精度联接。但只能圆周固定，不能承受 轴向力轴向力 。3）导向平键与滑键）导向平键与滑键用于动联接，即轴与轮毂之间有相用于动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接。对轴向移动的联接。 第第 56 56 页页4) 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

33、心摆动，键的侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来何中心摆动，键的侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩。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：轴槽对轴的强度削弱较大。只适宜轻载联接。缺点：轴槽对轴的强度削弱较大。只适宜轻载联接。 第第 57 57 页页2、紧联接、紧联接楔键联接楔键联接 普通楔键：上、下面为工作表面，有普通楔键：上、下面为工作表面，有1：100斜度。斜度。 侧面有间隙，工作时打紧，侧面有间隙，工作时打紧， 靠上下面摩擦传递扭矩，并可传递小部分靠上下面摩擦传递扭矩，并可传递小部分 单向轴向力

34、。单向轴向力。 特特 点点 ：适用于低速轻载、精度要求不高。：适用于低速轻载、精度要求不高。 对中性较差，力有偏心。对中性较差，力有偏心。第第 58 58 页页二、键的选择及其强度校核二、键的选择及其强度校核 1、类型选择、类型选择根据：传递载荷的大小和性质；根据：传递载荷的大小和性质； 轴上零件是否滑动；轴上零件是否滑动； 对中性要求；对中性要求； 键在轴上的位置。键在轴上的位置。最最常用：普通平键（常用：普通平键（A型）型）2、尺寸选择、尺寸选择键的主要尺寸：剖面尺寸键的主要尺寸：剖面尺寸bh 长度：长度：L选择键时，根据轴径选择键时，根据轴径d（与零件联接处的轴径）查表与零件联接处的轴径

35、）查表72键的剖面尺寸键的剖面尺寸bhL=1.5d（或比轮毂短或比轮毂短510mm）,并按表并按表72取标准系列。取标准系列。第第 59 59 页页3、平键联接的强度校核、平键联接的强度校核 (1) 常用的材料：常用的材料：45钢、钢、Q275钢、钢、20钢钢失效形式：压溃（静联接）失效形式：压溃（静联接） 磨损（动联接）磨损（动联接） 键的剪断（较少）键的剪断（较少） dyd/2hbktNNaaOT圆周力：圆周力：ndP1055922dnP105592dTF66t.第第 60 60 页页PststtPlhF2l2hFAF Ls 工作长度工作长度 A型键：型键：l=L-b B型键：型键：l=L

36、 C型键：型键：l=L-b/2 L 公称长度公称长度p 许用挤压应力，表许用挤压应力，表7-3 如键、轴、轮毂由不同材料制成，则如键、轴、轮毂由不同材料制成，则 pmin(p轴轴， p键键， p轮毂轮毂)a) 挤压强度条件：挤压强度条件： dyd/2hbktNNaaOT第第 61 61 页页 b）剪切强度条件剪切强度条件 stblF强度不够时措施：强度不够时措施：1）双键，）双键，180布置（按布置（按1.5个键计算）个键计算） 三键，三键，120布置布置 2）增大轴径）增大轴径d 3）增长增长L，但轮毂长但轮毂长受力不利受力不利 4）改用花键）改用花键 按键的材料选取按键的材料选取dyd/2

37、hbktNNaaOT第第 62 62 页页三、花键联接三、花键联接1、特点：、特点：1）齿较多、工作面积大、承载能力较高）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）键均匀分布，各键齿受力较均匀花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成。花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成。花键齿侧面为工作面花键齿侧面为工作面适用于动、静联接。适用于动、静联接。 第第 63 63 页页3）齿槽线、齿根应力集中小，对轴的强度削弱减少）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）轴上零件对中性好5）导向性较好）导向性较好6）加工需专用设备、制造成

38、本高）加工需专用设备、制造成本高2、花键类型、花键类型 按齿形分：按齿形分： 矩形花键矩形花键 矩形花键联接按新标矩形花键联接按新标准为内径定心，定心精度准为内径定心，定心精度高，定心稳定性好，配合高，定心稳定性好，配合面均要研磨，磨削消除热面均要研磨，磨削消除热处理后变形，应用广泛。处理后变形，应用广泛。第第 64 64 页页 渐开线花键渐开线花键 定心方式为定心方式为齿形定心，当齿受载时，齿上的径向力能齿形定心，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，优先采用自动定心，有利于各齿均载，应用广泛，优先采用。第第 65 65 页页73 铆铆 接接利用铆钉把两个以上的被铆件联接在一起的不可拆联接。利用铆钉把两个以上的被铆件联接在一起的不可拆联接。一、铆缝一、铆缝 铆钉和被铆件铆合部分一起构成铆缝。铆钉和被铆件铆合部分一起构成铆缝。 强固铆缝、强密铆缝、紧密铆缝强固铆缝、