汽车机械基础 单元8-连接零部件电子教案

授课教案课题单元八连接零部件课题一键联结和销联接班级授课日期年月日星期目的与要求1．掌握键联结、销联接的功用与分类。2．理解键联结、销联接的结构与标准。3．能列举出日常生活中常见的连接形式，说明在此位置为什么采用此种连接形式，并能进行深入思考。4．能引导学生主动对机械结构进行思考，提高学生的观察分析能力，为培养学生的综合解决问题的能力奠定基础。重点1．掌握键联结、销联接的功用与分类。2．理解键联结、销联接的结构与标准。难点能列举出日常生活中常见的键联结和销联接案例，说明在此位置为什么采用此种连接形式，并能进行深入思考。授课方式课堂教具课件演示教学过程设计课题一键联结和销联接（2学时）一、键联结的类型和应用（0.5学时）二、键的选择（0.5学时）三、花键联结（0.5学时）四、销联接（0.5学时）教学过程学习单元八连接零部件【导语】机械连接是指将两个或两个以上的零件连成一体，包括机械动连接，如运动副；机械静连接。机械静连接又可分为不可拆连接和可拆连接两种。不可拆连接常见的有铆接、焊接和胶结等；可拆连接的类型很多，如螺纹连接、键联结和销联接等。过盈连接可做成可拆连接，也可做成不可拆连接。课题一键联结和销联接一、键联结的类型和应用键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递扭矩。如图所示，电动机轴上有键槽，与之连接的带轮通过键固定，从而飞速旋转。图8-1电动机轴键联结键是标准件，分为平键、半圆键、楔键和花键等。1.平键联结（1）平键联结的种类平键联结分为普通平键、导向平键和滑键联结三种。连接靠两侧面传递转矩，对中性良好，结构简单，拆卸方便，但不能轴向固定轴上零件。图8-2普通平键的类型图8-3普通平键的主要尺寸平键是标准件，只需根据用途、轴颈、轮毂长度选取键的类型和尺寸。普通平键的主要尺寸是键宽b、键高h和键长L。1)普通平键应用最广，图所示为普通平键联结。图8-4普通平键联结2)导向平键联结对于轴上安装的零件，需要沿轴向移动时，可采用导向平键。导向平键比普通平键长，其端部形状有A型和B型两种。图8-5导向平键3）滑键联结当轴上零件的轴向移动量很大时，导向平键将很长，不容易制造，这时可采用滑键联结。图8-6滑键联结（2）平键联结的特点结构简单，拆装方便，装配时不影响轴与轮毂的同轴度，对中性好，工作面为两侧面，承载能力大，应用广泛。2.半圆键联结如图所示，半圆键联结与平键联结类似。优点是工艺性能好，装配方便，尤其适用于锥形轴与轮毂的连接，缺点是轴的强度小，只适用于轻载或辅助连接中，如汽车用交流发电机的带轮与轴的连接。图8-7半圆键联结3.楔键联结楔键分为普通楔键和钩头楔键两种。图8-8楔键联结钩头楔键是钩头是为了拆卸方便。楔键的上下两面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底面均有1:100的斜度。装配时把楔键打入轴鼓之间，工作时靠压紧面上的摩擦力来传递转矩。图8-9楔键联结安装示意图二、键的选择键的类型应根据键联结的结构、使用特性及工作条件来选择。例如，当对中性要求较高时选择平键联结；平键用于轴端时宜选用单圆头平键；轴上零件的毂槽底部有斜度时，选用半圆键联结；连接与轴上的零件需沿轴向滑动时，可选用导向平键；若需要承受轴向力，则可选用楔键联结等。键的类型选定后，再根据轴颈从标准中选取剖面尺寸（键宽b*键高h）。键的长度L可按轮毂长度从标准中选择，必要时进行翘度校核。一般轮毂长度可取为L=（1.5-2）d，d为直径。三、花键联结花键联结由轴上加工出外花键和毂上加工出内花键组成。图8-10常见花键联结按齿形不同，花键分为矩形花键和渐开线花键。图8-11花键联结ａ）矩形花键ｂ）渐开线花键花键联结与普通平键相比，具有承载能力强，齿槽浅，对轴的削弱小，应力集中小，对中性好和导向性好等优点，但需要专用设备加工，生产成本高。花键联结适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的连接中。四、销联接1.用途销联接用于固定零件间的相互位置，并可传递不大的转矩，也可作为安全装置中的过载剪断元件。2.分类（1）按使用功能分类，销可分为连接销、定位销、安全销等，其应用及说明见下表。（2）按形状分类，销可分为圆柱销、圆锥销、开口销、销轴及特殊形状销等。【作业】课后习题122-123页一、1.2.3.4二、1.2.3四、1.2授课教案课题课题二螺纹连接班级授课日期年月日星期目的与要求1．了解常用螺纹的种类及应用场合。2．掌握螺纹的主要参数以及螺纹的代号与标记。3.熟悉螺纹连接的基本形式和防松装置。重点1.掌握螺纹的主要参数及螺纹的代号与标记。2.掌握螺纹连接的基本形式和防松装置。难点能熟练介绍日常生活中采用螺纹连接的位置，能根据特点进行分析，掌握螺纹连接的基本形式和防松装置，并能熟练进行拆卸。授课方式课堂教具课件演示教学过程设计课题二螺纹连接（2.5学时）一、螺纹的分类（0.5学时）常用螺纹的参数（0.5学时）螺纹的代号与标记（0.5学时）螺纹连接的基本类型（0.5学时）螺纹的预紧与防松（0.5学时）教学过程课题二螺纹连接螺栓、螺母等螺纹紧固件是最常用的连接件，它们依靠螺纹将各种零件按一定的要求连接起来，这种依靠螺纹起作用的连接称为螺纹连接。螺纹紧固件多为标准的通用零件，在机械工业中的应用非常广泛。图8-12常见螺纹连接一、螺纹的分类1.按螺纹的牙型分类按牙型角不同，螺纹可以分为三角螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和管螺纹。三角螺纹主要用于连接，后4种螺纹主要用于传动，其中除矩形螺纹外，都已标准化。（1）三角螺纹如图8-13所示，牙型为等边三角形，牙根强度较高，自锁性能好，是最常用的连接螺纹。图8-13三角螺纹（2）矩形螺纹如图8-14所示，牙型为矩形，牙厚为螺距的一半，尚未标准化。传动效率较其他螺纹高，故多用于传动。缺点是牙根强度较低，磨损后间隙难以补偿，传动精度较低。图8-14矩形螺纹（3）梯形螺纹如图8-15所示，牙型为等腰梯形，传动效率比矩形螺纹略低，但工艺性能好，牙根强度高，避免了矩形螺纹的缺点，是最常用的传动螺纹。图8-15梯形螺纹（4）锯齿形螺纹如图8-16所示，牙型为不等腰梯形，它兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点，但只能用于单方向的螺旋传动中。图8-16锯齿形螺纹（5）管螺纹如图8-17所示，有螺纹密封和非螺纹密封管两种，是英制螺纹；常用于管道的连接，管子的内径为公称直径。图8-17管螺纹2.按螺旋线方向分类如图所示，按螺旋线旋绕方向的不同，螺纹分为顺时针旋入的右旋螺纹和逆时针旋入的左旋螺纹，其中右旋螺纹较为常用。螺纹旋向直观的判别方法是，将螺纹轴线竖直放置，其可见侧螺纹牙由左向右上升时为右旋，反之为左旋。图8-18螺纹的旋向3.按螺旋线数分类形成螺纹的螺旋线的数目称为线数，以n表示。螺纹分为单线螺纹（沿一条螺旋线形成的螺纹）和多线螺纹（沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线形成的螺纹）。图8-19螺纹的线数4.按螺旋线形成表面分类按螺旋线形成表面分类，螺纹分为外螺纹和内螺纹，两者旋合组成螺旋副。图8-20螺纹的表面类型二、常用螺纹的参数图8-21螺纹的主要参数现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数：1、大径ｄ－螺纹的最大直径，即与螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径，在标准中定为公称直径。2、小径d1－螺纹的最小直径，即与螺纹牙底想重合的假想圆柱的直径，在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。3、中径d2－通过螺纹向截面内牙型上的沟槽和突起宽度相等处的假想圆柱面的直径，近似于螺纹的平均直径，d2≈（d+d1）/2。中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。4、线数n－螺纹的螺旋线数目。沿一根螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹；沿两根以上的等距螺旋线形成螺纹称为多线螺纹。常用的联接螺纹要求自锁性，故多用单线螺纹；传动螺纹要求传动效率高，故多用双线或单线螺纹。为了便于制造，一般用线数ｎ≤４。5、螺距Ｐ－螺纹相邻两个牙形上对应点间的距离。6、导程Ｓ－螺纹上任一点沿同一条螺旋线旋转一周所移动的轴向距离。单线螺纹S=P；多线螺纹S=nP。7、螺纹升角φ－螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。在螺纹的不同直径处，螺纹升角各不相同，其展开形式如图所示。通常在螺纹中径d2处计算。8、牙形角α－螺纹轴相截面内，螺纹牙形两侧边的夹角。螺纹牙形的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角，对称牙形的牙侧角β=α/2。9、接触高度ｈ－内、外螺纹旋合后的接触面的径向高度。各种管螺纹的主要几何参数可查阅有关标准，其公称直径都不是螺纹大径，而近似等于管子的内径。三、螺纹的代号与标记1.普通螺纹的代号与标记（1）普通螺纹代号1）普通粗牙螺纹。用M及公称直径（即大径）表示，例如，M24。2）普通细牙螺纹。用M及公称直径*螺距表示，例如，M24×1.5。若螺纹为左旋时，可在螺纹代号之后加“LH”，例如，M24LH。（2）普通螺纹标记由螺纹代号、螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号所组成。1）螺纹公差代号由公差等级数字和表示其位置的字母所表示，标注在螺纹代号之后，中间用“—”分开，若螺纹的中、顶径公差带代号不同，则分别注出，若相同，则只标注一个代号；内外螺纹装配，其公差带代号用斜线分开，例如，M20×2—6H/6g。2）螺纹旋合长度是指两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相旋合部分的长度。旋合长度分为三组：S表示短，N表示中等（一般不标），L表示长。标在公差带代号之后；特殊需要时，可标注旋合长度的数值。2.梯形螺纹的代号与标记（1）梯形螺纹代号1）单线。用公称直径×螺距表示，例如，Tr×7。2）多线。用公称直径×导程（P螺距）表示，例如，Tr40×14（P7）。若为左旋螺纹，则在尺寸规格之后加注“LH”，例如，Tr40×7LH。（2）梯形螺纹标记与普通螺纹类似，主要区别是：1）公差带代号只标注中径公差带，例如，Tr40×7—7H。2）旋合长度分N、L两组，且N不标注。特殊需要时可注明旋合长度数值。例如：Tr40×14（P7）—8e—LTr40×7—7e—1403.管螺纹的标记（1）螺纹密封的管螺纹的标记由螺纹特征代号和尺寸代号组成。1）圆锥内螺纹：用Rc表示。2）圆锥外螺纹：用R表示。3）圆柱内螺纹：用Rp表示。（2）非螺纹密封的管螺纹的标记非螺纹密封的管螺纹用G表示。其标记由螺纹特征代号、尺寸代号和公差等级代号组成。内螺纹不标记公差等级，外螺纹的公差等级分A、B两级。四、螺纹连接的基本类型螺纹连接在生产实践中应用很广，常见的螺纹连接有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接4种，其中，螺栓连接又分为普通螺栓连接和绞制孔用螺栓连接。表8-3螺纹连接的基本类型类型图示结构及特点应用螺栓连接普通螺栓螺栓穿过两被连接件上的通孔并加螺母紧固，结构简单，装拆方便，成本低，应用广泛用于两被连接件上均为通孔且有足够的装配空间的场合绞制孔螺栓螺栓穿过两被连接件上的通孔并加螺母紧固，能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷用于两被连接件上均为通孔且承受横向载荷的场合，如连杆体与连杆盖的连接双头螺柱连接双头螺柱的两端均有螺纹，螺纹较短的一端靠螺纹尾的过盈而拧紧在被连接件之一的螺纹孔中，装上另一个被连接件后，加垫圈并用螺母紧固。拆卸时，只需拧下螺母，故被连接件上的螺纹不易损坏用于受结构限制或被连接件之一为不通孔，并需经常拆卸的场合螺钉连接螺栓（或螺钉）穿过一被连接件上的通孔而直接拧入另一被连接件的螺纹孔内并紧固。若经常拆卸，被连接件上的螺纹易损坏用于被连接件之一较厚，不便加工通孔，且不必经常拆卸的连接紧定螺钉连接紧定螺钉拧入一被连接件上的螺纹孔，并用其端部顶紧另一被连接件用于固定两被连接件的相互位置，并可传递不大的力或转矩五、螺纹连接的预紧与防松1.螺纹连接的预紧大多数螺纹连接在装配时都必须拧紧，这就是预紧。预紧的目的是保证连接的可靠性、密封性和防松能力，防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移。控制预紧力的方法很多，通常可用测力矩扳手来控制装配时施加的拧紧力矩，从而控制预紧力的大小。图8-22扭矩扳手2.螺纹连接的防松表8-4螺纹连接常用的防松方法利用摩擦力防松双螺母防松弹簧垫圈防松双头螺柱防松机械零件防松槽型螺母与开口销防松止动垫圈防松串联钢丝防松破坏螺纹副运动关系防松焊接防松铆、冲防松黏结防松【作业】：课后习题122-123页一、5.6.7二、5三、1.2.3授课教案课题课题三联轴器与离合器班级授课日期年月日星期目的与要求1.了解联轴器的功用、类型、特点和应用。2.了解离合器的功用、类型、特点和应用。3.能够熟练介绍汽车上常见的联轴器和离合器的结构特点，为下一步的专业课学习奠定能力基础。4.能够引导学生通过观察联轴器与离合器，思考“何为连？”“何为断？”提高学生的自我思考能力。重点1.了解联轴器的功用、类型、特点和应用。2.了解离合器的功用、类型、特点和应用。难点能够熟练介绍汽车上常见的联轴器和离合器的结构特点，为专业课学习做准备。授课方式课堂教具课件演示教学过程设计课题三联轴器与离合器（2学时）一、联轴器（1学时）二、离合器（1学时）教学过程课题三联轴器与离合器一、联轴器联轴器是机械传动中的常用零件，多用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。联轴器按结构特点不同，可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。表8-5联轴器类型图示结构特点及应用刚性联轴器凸缘联轴器利用两个半联轴器上的凸肩与凹槽相嵌合而对中。结构简单，装拆较方便，可传递较大的转矩。适用于两轴的对中性好、载荷平稳及经常拆卸的场合。挠性联轴器十字轴万向联轴器允许两轴间有较大的角位移，且传递转矩较大，但传动中将产生附加动载荷，使传动不平稳。广泛应用于汽车、拖拉机及金属切削机床中。滑块联轴器可适当补偿安装及