项目六联接

BUSINESS项目六联接项目六联接•汽车机械部分通常是由若干零部件组成的，而零部件间需要有一定形式的联接才能构成具有一定功能的机构。•为了便于机器的制造、安装、运输及维修等，通常采用不同的联接方法把零部件合成一个整体。联接的分类动联接：机器工作时，零部件之间可以有相对运动。例如：机械原理中，各种运动副之间的联接。静联接：在机器工作中，不允许零部件之间存在相对运动的联接。根据联结可否运动分静联接可拆联接：不须毁坏联接中的任何一个零件就可拆开的联接。例如：螺纹联接、键联接、过盈联结。不可拆联接：至少毁坏联接中的一部分才能拆开的联接。例如：铆接、焊接、胶接等齿轮与轴的键联接学习任务一任务描述：通过对汽车传动机构的观察，人们会发现许多盘类零件一般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联接和传递动力的，一旦键联接失效，将会直接影响动力的传递。那么键是如何实现齿轮和轴的周向固定并传递动力的呢？学习目标1，了解键的基本类型2，掌握键的应用特点和正确的选用方法3，熟悉键的失效形式4，了解键的强度校核5，掌握花键的联接和应用6，进一步了解常用键在汽车上的应用一、键连接的类型、特点及应用键的功用轴与轴上零件的周向固定传递扭矩有些可实现轴向固定或轴向移动零件的导向作用键的类型平键联接普通平键导向平键楔键联接普通楔键钩头楔键切向键联接花键联接半圆键联接斜度：1:1001）普通平键（2）承载能力：1、平键联接压溃——主要失效形式键剪断（1）工作面：工作时靠键与键槽的两侧面的挤压来传递扭矩（3）特点：周向固定，传递转矩T；不能承受轴向力及轴向固定。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矩，键的上表面与轮毂槽底之间留有间隙。平键联接具有结构简单、拆装方便、对中性好等优点，因而得到广泛应用，但这种键联接对轴上零件不能起到轴向固定作用，不能承受轴向力。普通平键分解图装配图断面图（4）结构形式圆头：端铣刀，应力集中大平头：盘状铣刀，应力集中小，紧定螺钉固定一圆头一方头：指状铣刀，用于轴伸处c)一端圆头一端方头b)方头A型B型C型特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。比普通平键长紧定螺钉固定在键槽中键与轮毂槽采用间隙配合键上设有起键螺孔2）导向平键特点：键固定在毂上，一起沿键槽移动。滑键固定在轮毂上轮毂带动滑键作轴向移动键长不受滑动距离限制3）滑键特点：安装方便。但键槽深，对轴的削弱较大。常用于锥形轴端与轮毂的联接。2、半圆键联接键呈半圆形，其侧面为工作面，键能在轴上的键槽中摆动，以适应轮毂上键槽的斜度。键联接3楔键的上、下面为工作面，键的上表面及轮毂键槽底面均有1:100的斜度。工作时，键的上下面分别与轮毂和轴的键槽底面相互压紧。特点：结构简单，装拆方便，能承受单向的轴向力，但对中性很差。用于低速、轻载和对中性要求不高的场合。普通楔键：钩头楔键：分为A、B、C三型。便于拆卸。3、楔键联接4、切向键联接切向键一组切向键两组切向键由一对具有1:100斜度的楔键沿斜面拼合而成，上下两工作面互相平行，轴和轮毂上的键槽底面没有斜度。键16100GB/T1096－2003表示键宽为16mm，键长为100mm的A型普通平键。键B18100GB/T1096－2003表示键宽为18mm，键长为100mm的B型普通平键。键C18100GB/T1096－2003表示键宽为18mm，键长为100mm的C型普通平键。平键是标准件，只需根据用途、轴径、轮毂长度选取键的类型和尺寸。普通平键的标记：键型键宽×键长标准号二、平键联接的选择普通平键的选用步骤：1、根据键的工作情况，确定平键类型2、按轴的直径d确定键的剖面尺寸b×h3、按轮毂宽度B确定键的长度L，一般L=B－(5～10)mm，并须符合标准中规定的长度系列。例：钢轴与铸铁带轮采用键连接，已知轴径d=45mm，带轮轮毂长L=80mm，试选用键连接的类型和尺寸。1、选择由轴径d从标准中选b×h由轮毂宽选键长L（系列值）工作面被压溃（轮毂处）键剪断（a-a面）由结构确定，而不是由强度确定。校核2bLlbLlLl(圆头平键)(平头平键)(单圆头平键)类型尺寸：（b×h）×L平键的选择和校核2、主要失效形式表6-1普通平键的主要尺寸键联接5平键联接的强度校核普通平键联接：挤压强度校核公式为:][2ppdklTdblT2剪切强度校核公式为：式中：（近似值）；l：为键的有效工作长度。2/hk其主要失效形式：工作面的压溃。一般只校核挤压强度。提高强度的方法若σp[σp]，可采用如下措施：采用双键，按180°布置，考虑承载不均，按1.5个转矩T计算，但对轴削弱大。6-2例：图示减速器轴上齿轮轮毂与轴的联接拟用普通平键联接。已知：材料均为结构钢，有轻微冲击。扭矩T=600N.m，轴直径d=75mm，与轮毂配合的轴段长度L’=80mm，试确定普通平键的类型和尺寸。dL’解：（1）选择普通平键的类型由于联接位于轴的中部，考虑到联接可靠稳定，选用A型普平键。（2）确定键的尺寸和标注查前表：d=75mm,b=20mm,h=12mm,L=70mm,l=L-b=70-20=50mmb标注：键20×70GB1096-79dL’（3）校核键联接的挤压强度ppdhlT4MPa3.53501275106004dhlT43pMPa100ppp∴挤压强度足够花键联接1花键联接由具有纵向键齿的外花键（花键轴）和内花键（花键孔）组成。键齿侧面是工作面，可用于静联接，也可用于动联接。特点：承载能力高，对中性和导向性好，对轴的削弱小。但结构复杂，成本较高。用于定心精度要求高、载荷较大的场合。三、花键联接的类型、标准和选用1、花键的特点花键联接矩形花键：渐开线花键Dd轴B毂C轴毂2、花键的类型下面图片中是哪种键？图1图2图3图4图5图6联接销：用于联接，可传递不大的载荷安全销：安全装置中的过载剪断元件1、根据用途不同可分为：P189销联接销联接主要用于确定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷，也可用于安全装置中的过载剪断元件。定位销：确定相对位置开尾圆锥销在联接时的防松效果好，适用于有冲击、振动的场合的联接。圆柱销靠过盈配合固定在销孔中，经多次装拆会降低定位精度和可靠性。圆锥销具有1:50的锥度，安装方便，定位精度高。2、按结构形式分为：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。端部带螺纹的圆锥销可用于盲孔或拆卸困难的场合；槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽，将槽销打入销孔后，由于材料的弹性使销挤压在销孔中，不易松脱，因而能承受振动和变载荷。销轴用于两零件的铰接处，构成铰链联接。销轴通常用于开口销锁定，工作可靠，装拆方便。思考：•两个零件既需要连接，又可以方便的拆卸，你考虑用哪种连接？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在一起的。•例如，汽车发动机缸盖和刚体的联接•车轮和轮毂的联接•等等。•螺纹联接的类型有哪些？•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•1，了解螺纹的形成及类型•2，熟悉螺纹的主要参数•3，掌握螺纹联接的类型和特点•4，掌握螺纹联接的放松措施•5，掌握螺旋传动的特点和应用•知识准备•螺纹联接：利用螺纹零件将两个或两个以上的零件联接在一起。•螺纹联接的特点螺纹联接具有结构简单、装拆方便及联接可靠等优点，在机械制造和工程结构中应用广泛。大多数螺纹和螺纹零件均已标准化，并由专门工厂生产。•一、螺纹的形成、类型和主要参数•1、螺纹的形成和类型直角三角形的斜边绕圆柱体旋转一周形成的曲线，就是螺纹的螺旋线。用不同形状的车刀沿螺旋线可切制出三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹。如图所示。按螺纹的牙型分螺纹的分类按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按母体形状分矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹左旋螺纹单线螺纹多线螺纹一般:n≤4双线螺纹单线螺纹PSS=2PPSPS=Pn线螺纹:S=nP外螺纹和内螺纹外螺纹细牙螺纹粗牙螺纹传动用螺纹梯形锯齿形矩形管螺纹外螺纹内螺纹按回转体的内外表面分1）外径（大径）d（D）——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径（公称直径）。2）内径（小径）d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径3）中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，d2≈0.5(d+d1)2、螺纹的主要参数4）单线螺纹与多线螺纹单线螺纹:为一条螺旋线所形成的螺纹n=1多线螺纹：由两条或两条以上的螺旋线所形成的螺纹n=2---4n------螺纹的线数5）螺距P——相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离6）导程（S）——同一螺旋线上相邻两牙在中径线上的对应两点间的轴向距离7）线数n——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4螺距、导程、线数之间关系：S=nP8）螺旋升角λ——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9）牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角tgλ=πd2nPd--螺纹大径d1-螺纹小径d2--螺纹中径p--螺距n--线数S--导程y--螺纹升角，牙型角--牙型斜角旋向螺纹的主要参数3，常用螺纹特点特点：螺纹的牙型角=2=60。因牙型角大，所以当量摩擦系数大，自锁性能好，主要用于连接。细牙螺纹与粗牙螺纹的比较粗牙：常用细牙的缺点：牙小，相同载荷下磨损快，易脱扣。细牙：自锁性能更好。常用于承受冲击、振动及变载荷、或空心、薄壁零件上及微调装置中。二、螺纹联接的基本类型1、螺栓联接a)普通螺栓联接——被联接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。b)精密螺栓联接——装配后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基孔制配合铰制孔螺栓联接螺栓联接精密螺栓联接2、双头螺栓联接——螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被联接件，另一端配以螺母。适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被联接件中拧出。3、螺钉联接——适于被联接件之一较厚（上带螺纹孔），不需经常装拆，一端有螺钉头，不需螺母，适于受载较小情况4、紧定螺钉联接——拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩。(a)(b)(a)(b)(a)(b)(a)(b)观察变速箱座和变速箱盖用什么联接方式？变速箱装配图5、其它特殊结构的螺纹连接地脚螺栓吊环螺钉T型槽螺栓一）预紧1预紧目的——增大摩擦力，使连接可靠。2预紧力QP——预先施加轴向作用力（拉力）预紧过紧——拧紧力QP过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度过松——拧紧力QP过小，工作不可靠三、螺纹联接的预紧与防松预紧力F'——预先轴向作用力（拉力）预紧过紧——F'过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度过松——拧紧力F'过小，工作不可靠扳手拧紧力矩——T=FH·LFH—作用于手柄上的力，L——力臂FH12图4-12测力矩扳手123412图4-12测力矩扳手12343预紧力的控制：测力矩板手——测出预紧力矩，如左图定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压将自动打滑，如右图1、防松目的实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹联接松动，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，否则会影响正常工作，造成事故2、防松原理消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。3、防松办法及措施上螺母螺栓下螺母上螺母螺栓下螺母1）摩擦防松双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等2，螺纹防松双螺母在螺母和螺栓之间形成内力，保证摩擦力。结构简单、使用方便。可靠性不高。用于平稳、低速、重载。弹簧垫圈弹力保持一定压