汽车机械基础第三版课件：项目六 连接

1、项目六 连接学习任务一 齿轮与轴的键连接 学习任务二 螺纹连接及螺旋传动学习任务三 其他紧固连接 一般把联接分为以下3大类可拆联接当拆开联接时，无须破坏或损伤联接中的任何零件，这种联接称为可拆联接。不可拆联接当拆开联接时，至少要破坏或损伤联接中的一个零件，这种联接称为不可拆联接。过盈配合联接利用包容件与被包容件间的过盈量，将两个零件联成一体的结构，是介于可拆联接和不可拆联接之间的一种联接。学习任务一 齿轮与轴的键联接任务描述：通过对汽车传动机构的观察，我们会发现，许多盘类零件与轴类零件一般都是通过键将盘类零件固定在轴上的，如汽车变速器中的齿轮与轴之间大部分都是由各种键进行连接和传递动力的。一旦

2、键联接失效，将会直接影响动力的传递。那么键是如何将齿轮和轴实现周向固定并传递动力的呢？ 学习目标：了解键的基本类型掌握键的应用特点和正确的选用方法熟悉键的失效形式了解键的强度校核掌握花键的联接及应用进一步了解常用键在汽车上的应用一、键联接的类型、特点及应用 用于轴和轴上旋转零件(如齿轮、链轮、带轮、蜗轮等)之间的周向固定的可拆性联接，有时也能作为导向零件 。汽车上常用的键联接主要有平键、半圆键和花键 。根据工作前是否存在预紧力，键联接又分为松键联接和紧键联接。 1.平键联接 平键的上下表面和两侧面各相互平行横截面为正方形或矩形键的两侧面是工作面工作时，靠轮毂和轴上键槽与键侧面的相互挤压来传递转

3、矩键的上表面与轮毂槽底之间留有间隙。 按用途可分为普通平键、导向平键和滑键三类。 普通平键。用于静联接，按键的端部形状，分为圆头（A型）、方头（B型）和单圆头（C型）3种 。导向平键。比普通平键长，其端部形状有A型和B型两种。零件需要沿轴向移动时使用滑键。滑键是将键固定在轮毂上，并与轮毂一起在轴上的键槽中作轴向滑移适用于零件滑移距离较大的场合2.半圆键联接 两侧面为工作面来传递转矩。其侧面为半圆形，因而半圆键能在轴槽中摆动以适应毂槽底面的倾斜，装配方便，定心性好；键槽较深，对轴的消弱较大 。3.楔键联接两侧面互相平行，上、下两面是工作面键的上面和轮毂的底面各有1100的斜度，装配时将键楔紧在轴

4、与轮毂之间，楔紧后上下工作面上产生很大的预紧力，工作时主要靠此预紧力产生的摩擦力传递转矩，并能单方向承受轴向力和轴向固定零件。楔键分为普通楔键和钩头楔键两种 4.切向键切向键是由两个斜度为1100的单边楔键组成装配后将两者楔紧在轴和轮毂之间，其上下两面是工作面 一对切向键只能传递单向转矩 二、平键联接的选择 根据工作要求和使用特性选择合适的类型。按轴的直径从标准（见表6-1-1）中选择键的宽度、高度、轴上及轮毂上槽深 。按轴的机构设计确定键的长度 进行强度校核。 静联接普通平键的主要失效形式为键或被联接件中最弱的接触工作面被压溃。动联接导向平键和滑键的主要失效形式为联接工作面的过量磨损 若强度

5、不足，可采用两个键按180布置，考虑载荷的均匀性，在强度计算中按1.5个键来计算。三、花键联接的类型、标准和选用轴上加工出多个键齿称外花键（花键轴）轮毂孔上加工出多个键槽称为内花键（花键孔）由外花键和内花键所构成的联接，称为花键联接 花键的侧面是工作表面，靠轴与毂齿侧面的挤压来传递转矩 花键联接分为矩形花键和渐开线花键。1）矩形花键矩形花键的齿形为矩形，常用小径定心2）渐开线花键渐开线花键的齿形为渐开线（如图6-1-9b）所示），多采用齿形定心。 学习任务二 螺纹联接及螺旋传动 任务描述：通过对汽车进行观察，可以发现大部分的零部件都是通过螺纹联接到一起的，例如，汽车发动机缸盖和缸体的联接，车轮

6、和轮毂的联接等，螺纹联接的类型有哪些？而且螺纹不仅能联接还能传动，那么汽车上哪里采用了螺旋传动？ 学习目标：了解螺纹的形成及类型熟悉螺纹的主要参数掌握螺纹联接的类型和特点掌握螺纹联接的防松措施掌握螺旋传动的特点和应用 利用螺纹零件将两个或两个以上的零件联接在一起，称为螺纹联接。一、螺纹的形成、类型和主要参数 1.螺纹的形成和类型在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹，称为单线螺纹；螺纹线数一般不超过4。单线螺纹自锁性好，主要用于联接。多线螺纹传动效率较高，主要用于传动。 按照螺旋线绕行方向，可将螺纹分为右旋螺纹（如图6-2-2a)所示,标注时可省略）和左旋螺纹（如图6-2-2b)所示，标注代号为LH

7、） 螺纹还有外螺纹和内螺纹之分。在圆柱体外表面上形成的螺纹，称为外螺纹；在圆柱体的内表面上形成的螺纹，称为内螺纹 。2.螺纹的主要参数 （1）大径（）- 螺纹的最大直径。与外螺纹牙顶（内螺纹牙底）相重合的假想圆柱直径，标准规定大径为螺纹的公称直径。（2）小径（）- 螺纹的最小直径。与外螺纹牙底（内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱直径。（3）中径（）- 处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径，该圆柱的母线位于牙型上牙厚与牙间宽度相等处。 （4）螺距（）- 相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。根据螺距的大小，普通螺纹可分为粗牙（螺距可不标注）和细牙。（5）导程（）- 同一螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应

8、两点之间的轴向距离。对单线螺纹，；对于线数为n的多线螺蚊，。（6）牙形角（）- 在轴向截面内螺纹牙形两侧边的夹角。（7）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，其计算式为 二、螺纹联接的基本类型 螺纹联接的基本类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接 。1.螺栓联接 将螺栓穿过被联接件的孔，然后拧紧螺母，将被联接件联接起来 。适用于被联接件不太厚并能从被联接件两边进行装配的场合。 普通螺栓联接。螺栓杆与孔壁之间留有间隙，杆与孔的加工精度要求低，拆装方便，应用最广泛。铰制孔用螺栓联接 2.双头螺柱联接双头螺柱的两头都制有螺纹，联接时，将双头螺柱的一端旋入被

9、联接件之一的螺纹孔中，另一端穿过另一被联接件的通孔，然后拧紧螺母，将被联接件联接起来 。适用于被联接件之一太厚，不宜制成通孔且需经常装拆的场合。 3.螺钉联接螺钉联接是将螺钉穿过一被联接件的通孔，然后旋入另一被联接件的螺纹孔中。这种联接不用螺母，有光整的外露表面，比双头螺柱联接简单、紧凑。适用于被联接件之一太厚且不经常装拆，受力不大的场合。4.紧定螺钉联接紧定螺钉联接是将紧定螺钉旋入被联接件之一的螺纹孔中，并以其末端顶住另一被联接件的表面或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相互位置。多用于轴与轴上零件的联接，并可传递不大的载荷。三、螺纹联接的预紧及防松1.螺栓联接的预紧 目的是防止工作时联接出

10、现缝隙和滑移，以保证联接的紧密性和可靠性。 有两种控制预紧力的方法：一是采用定力矩扳手；二是采用测力矩扳手。2.螺纹联接的防松 防止螺纹副的相对转动，或增大相对转动的难度 常用的防松方法有以下三种：摩擦力防松 采用各种结构措施增大螺纹联接件之间的摩擦，使螺旋副中的摩擦力不随联接的外载荷波动而变化。机械防松利用附件加零件的形状或改变螺纹联接形状，使被联接件不能相对运动。利用附加材料防松 将螺母焊死在螺杆上。还可采用黏合剂涂在旋合螺纹表面，待黏合剂硬化后固联零件，可起密封作用，此法适合不拆卸防松用。 四、提高螺栓联接强度的措施普通螺栓的主要失效形式是螺栓杆或螺纹部分的塑性变形和断裂；铰制孔用螺栓的

11、失效形式是螺栓杆被剪断、螺栓杆或孔壁被压溃；经常拆卸时会因磨损产生滑扣。 改善螺纹牙间的载荷分布从螺母支承面算起，第一圈承载最大，以后各圈递减，到第810圈以后，螺纹几乎不受载荷 。悬置螺母、环槽螺母、内斜螺母或钢丝螺套减小应力集中螺栓上螺纹、螺栓头和螺栓杆的过渡处都会产生应力集中，对螺栓的强度影响较大。适当增大螺纹牙根过渡处圆角半径，在螺纹结束部位采用退刀槽等方法，都能使截面变化均匀，减小应力集中，提高螺栓的疲劳强度。避免附加应力由于制造和装配误差以及结构的不合理而使螺栓产生附加弯曲应力，严重降低螺栓的强度。在结构上采用斜垫圈或球面垫圈的自动调位螺栓，使支承表面平整且与螺栓轴线垂直。在铸件等

12、未加工表面安装螺栓时，常加工凸台或沉孔座等结构 改进工艺措施制造螺栓应尽量采用辗压方法 五、螺旋传动螺旋传动由螺杆和螺母组成，主要用于将旋转运动变为直线移动，同时传递运动和动力。1.普通螺旋传动的类型根据用途不同，螺旋传动可分为：（1）传力螺旋。传力螺旋以传递动力为主，要求用较小的转矩产生较大的轴向力。如螺旋千斤顶、压力机等中的螺旋传动。（2）传导螺旋。传导螺旋以传递运动为主，要求具有较高的传动精度。如车床进给机构中的螺旋传动。2.普通螺旋传动的运动形式(以右旋为例) （1）螺母固定不动，螺杆转动并作直线运动 （2）螺杆固定不动，螺母转动并作直线运动 机械式螺旋千斤顶 （3）螺杆原位转动，螺母

13、作直线运动 机床走刀机构 (4)螺母原地回转，螺杆作直线运动观察镜螺旋调整装置 3.滚珠螺旋传动普通螺旋传动是利用螺杆和螺母螺纹面间的相对滑动摩擦传动，磨损大，传动阻力大，效率低。为了减小阻力、提高效率，采用滚珠螺旋传动，就是以滚珠间的滚动摩擦代替了滑动摩擦。学习任务三 其他紧固联接 任务描述：汽车是很多零件的复杂的结合体，除了常见的键联接、螺纹联接外，还有很多零部件通过各种方法紧固联接在一起。例如，汽车发动机活塞和连杆是通过一个活塞销进行联接的，汽车机架各部分是通过焊接联成一体的，等等。那么汽车上还采用了哪些紧固联接，它们具有哪些特点呢？学习目标：了解销的类型掌握销的作用及其应用场合了解铆接

14、、焊接、粘接及应用场合 一、销联接 销联接主要有三个方面的用途：用来固定零件间的相互位置，定位销用于轴与轮毂或其他零件的连接，并可传递不大的转矩，联接销用作安全装置中的过载剪断元件，安全销销的主要类型有圆柱销、圆锥销、槽销、弹性圆柱销。除槽销外其他均已标准化 圆柱销利用过盈配合固定，多次拆卸会降低其定位精度和可靠性。圆锥销和销孔均具有150的锥度，装配方便，定位精度高，多次拆卸不会影响其定位精度 槽销上沿圆柱面或圆锥面的母线方向用滚压或模锻方法制出三条纵向凹槽，将槽销压入销孔后，它的凹槽即产生收缩变形，借材料的弹性变形而固定在销孔中，安装槽销的孔不需精确加工，槽销制造简单，可多次拆卸，并适于承受振动和变载荷的联接。弹性圆柱销是由弹簧钢带制成的纵向开缝的圆管，借弹性均匀地挤紧在销孔中 二、铆钉联接铆钉连接是利用具有钉杆和预制头的铆钉通过被连接件的预制孔，然后利用铆枪施压再制出另一端的铆头构成的不可拆连接。 三、焊接焊接是利用局部加热的方法使两个以上的金属元件在连接处形成原子间的结合而构成的不可拆连接。焊接的方法常用的有