考研備考期末復(fù)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第10章連接

1、10- 1 螺紋參數(shù)螺紋參數(shù)10- 2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖10- 3 機(jī)械制造常用螺紋機(jī)械制造常用螺紋10- 6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算10- 8 提高螺紋連接強(qiáng)度的措施提高螺紋連接強(qiáng)度的措施10- 7 螺拴的材料與許用應(yīng)力螺拴的材料與許用應(yīng)力10- 5 螺紋連接的預(yù)緊和防松螺紋連接的預(yù)緊和防松10- 4 螺紋連接的基本類型及螺紋緊固件螺紋連接的基本類型及螺紋緊固件第第10章章 連接連接10-11 鍵連接和花鍵連接鍵連接和花鍵連接10-12 銷連接銷連接機(jī)械動(dòng)連接（運(yùn)動(dòng)副）機(jī)械動(dòng)連接（運(yùn)動(dòng)副）機(jī)械靜連接機(jī)械靜連接（固定連接）（固定連接）可拆連

2、接可拆連接不可拆連接不可拆連接螺紋連接螺紋連接鍵連接鍵連接銷連接銷連接鉚釘連接鉚釘連接焊接焊接膠接膠接機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接連接分類連接分類 10-1 螺紋參數(shù)螺紋參數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接一、螺紋的形成一、螺紋的形成三、螺紋的主要參數(shù)三、螺紋的主要參數(shù)二、螺紋的分類二、螺紋的分類一、螺紋的形成一、螺紋的形成機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接2、按螺紋的旋向分為左旋螺紋和右旋螺紋。、按螺紋的旋向分為左旋螺紋和右旋螺紋。旋向判斷旋向判斷:軸線垂直放軸線垂直放右右邊高邊高右旋右旋左左邊高邊高左旋左旋常用右旋，特殊要求時(shí)用左旋常用右旋，特殊要

3、求時(shí)用左旋機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接二、螺紋的分類二、螺紋的分類1、按螺紋的牙型分為、按螺紋的牙型分為 三角形螺紋、矩形螺紋、三角形螺紋、矩形螺紋、 梯形螺紋、鋸齒形螺紋梯形螺紋、鋸齒形螺紋 d2 3、按螺旋線的數(shù)目、按螺旋線的數(shù)目(線數(shù)線數(shù)):單線、多線單線、多線單線單線多用于連結(jié)；多用于連結(jié)；多線多線多用于傳動(dòng)；多用于傳動(dòng)；雙線螺紋雙線螺紋單線螺紋單線螺紋機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接4、按螺紋所在旋轉(zhuǎn)體的位置分為外螺紋與內(nèi)螺紋，它們共、按螺紋所在旋轉(zhuǎn)體的位置分為外螺紋與內(nèi)螺紋，它們共同組成螺旋副。同組成螺旋副。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接5、按螺紋按工作性質(zhì)分為連接螺紋

4、和傳動(dòng)螺紋。、按螺紋按工作性質(zhì)分為連接螺紋和傳動(dòng)螺紋。6、按螺紋母體形狀分為圓柱螺紋和圓錐螺紋。、按螺紋母體形狀分為圓柱螺紋和圓錐螺紋。(3) 中徑中徑d2d1d2d(1) 大徑大徑d(2) 小徑小徑 d1(4) 螺距螺距p(5) 導(dǎo)程導(dǎo)程s(6) 螺紋升角螺紋升角 (7)牙型角牙型角 牙側(cè)角牙側(cè)角 S= npsp2d 三、螺紋的主要參數(shù)三、螺紋的主要參數(shù)公稱直徑公稱直徑機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接s22tandnpdS10-2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖螺旋副的受力分析、效率和自鎖機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接一、受力分析一、受力分析二、螺紋副的效率二、螺紋副的效率d21、矩形螺

5、紋、矩形螺紋FaF2dS 擰緊螺母所需的驅(qū)動(dòng)力矩為：擰緊螺母所需的驅(qū)動(dòng)力矩為：22dMF FF轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化斜面機(jī)構(gòu)斜面機(jī)構(gòu)一、受力分析一、受力分析aF機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接滑塊沿斜面等速上升滑塊沿斜面等速上升滑塊受力：滑塊受力：12水平驅(qū)動(dòng)力水平驅(qū)動(dòng)力FF載荷載荷FaaF反力反力FR2121RF滑塊在三力作用下等速上升，則有：滑塊在三力作用下等速上升，則有：aF21RFF tan()aFF 12v 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接021RaFFF滑塊沿斜面等速下降滑塊沿斜面等速下降2112v滑塊受力：滑塊受力：載荷載荷FaaF21RF 滑塊在三力作用下等速下降，則有：滑塊在三力作用下

6、等速下降，則有：F21RFtan()aFF21RF 反反力力aF F 水平驅(qū)動(dòng)力水平驅(qū)動(dòng)力F機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接021RaFFF擰緊螺母所需的驅(qū)動(dòng)力矩為：擰緊螺母所需的驅(qū)動(dòng)力矩為：放松螺母所需的平衡力矩為：放松螺母所需的平衡力矩為：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 連接連接22dFT)tan(22dFa22dFT)tan(22dFa 時(shí)，時(shí)，T為阻力矩，阻止螺母加速松退；為阻力矩，阻止螺母加速松退；FaFS2d 自鎖條件：自鎖條件：F F2F3F4F5螺栓桿F螺母體螺母體F螺栓桿二、改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象二、改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接懸置螺母

7、懸置螺母螺拴、母變形性質(zhì)相同均載措施均載措施懸置螺母懸置螺母機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接增大過(guò)渡圓角增大過(guò)渡圓角卸載槽卸載槽r卸載過(guò)渡結(jié)構(gòu)卸載過(guò)渡結(jié)構(gòu)三、減小應(yīng)力集中三、減小應(yīng)力集中機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接四、避免或減小附加彎曲應(yīng)力四、避免或減小附加彎曲應(yīng)力機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接凸臺(tái)沉頭座斜面墊圈四、避免或減小附加彎曲應(yīng)力四、避免或減小附加彎曲應(yīng)力措施措施機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接功能：功能： 用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭矩用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭矩 或?qū)崿F(xiàn)零件的軸向固定或移動(dòng)?；?qū)崿F(xiàn)零件的軸向固定或移動(dòng)。分類：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切

8、向鍵等。分類：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。一、鍵聯(lián)接的功能、分類、結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用一、鍵聯(lián)接的功能、分類、結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接10-11 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定心好、裝拆方便。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定心好、裝拆方便。種類：種類： 普通平鍵、導(dǎo)向平鍵普通平鍵、導(dǎo)向平鍵間隙間隙1. 平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接軸軸工作面工作面機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接單圓頭單圓頭(C型型)圓頭圓頭(A型型)方頭方頭(B型型)用指狀銑刀加工，固定良好，軸槽應(yīng)力集中大。用指狀銑刀加工，固定良好，軸槽應(yīng)力集中大。用盤銑刀加工，軸的應(yīng)力集中小。用盤銑刀加工，軸的應(yīng)力集中小。用于軸端，便于安裝。

9、用于軸端，便于安裝。普通平鍵應(yīng)用最廣。普通平鍵應(yīng)用最廣。A型型B型型C型型普通平鍵普通平鍵機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接鍵槽的加工鍵槽的加工指狀銑刀銑鍵槽機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接鍵槽的加工鍵槽的加工盤狀銑刀銑鍵槽機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接起鍵螺孔固定螺釘結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：為便于裝拆，制有起鍵螺孔。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。零件可以在軸上移動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)聯(lián)接。零件可以在軸上移動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)聯(lián)接。應(yīng)用：應(yīng)用： 用于軸上零件移動(dòng)量不大的場(chǎng)用于軸上零件移動(dòng)量不大的場(chǎng)合，如變速箱中的滑移齒輪。合，如變速箱中的滑移齒輪。導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵長(zhǎng)度較長(zhǎng)，用螺釘固定軸上。長(zhǎng)度較長(zhǎng)，用螺釘固定軸上。機(jī)

10、械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接工作面工作面 鍵呈半圓形，其側(cè)面為工作面，鍵能鍵呈半圓形，其側(cè)面為工作面，鍵能在軸上的鍵槽中繞其圓心擺動(dòng)，在軸上的鍵槽中繞其圓心擺動(dòng)， 以適應(yīng)輪以適應(yīng)輪轂上鍵槽的斜度，安裝方便。常用于錐形轂上鍵槽的斜度，安裝方便。常用于錐形軸端與輪轂的聯(lián)接。軸端與輪轂的聯(lián)接。對(duì)軸的削弱較大，只對(duì)軸的削弱較大，只適用于輕載聯(lián)接。適用于輕載聯(lián)接。2. 半圓鍵半圓鍵機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鍵的上表面有鍵的上表面有1:100的斜度，的斜度， 輪轂槽的底面也有輪轂槽的底面也有1:100的斜度。的斜度。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：定心精度不高。定心精度不高。應(yīng)用：應(yīng)用：只能應(yīng)

11、用于定心精度不高，載荷平穩(wěn)只能應(yīng)用于定心精度不高，載荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)接。和低速的聯(lián)接。安裝時(shí)用安裝時(shí)用力打入力打入工作面工作面3. 楔鍵楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接(1)(1)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接dd類型：類型：普通楔鍵、鉤頭楔鍵。普通楔鍵、鉤頭楔鍵。斜度斜度1：100120 130 在重型機(jī)械中常采用切向鍵在重型機(jī)械中常采用切向鍵-一對(duì)楔鍵組成。一對(duì)楔鍵組成。工作面工作面3. 楔鍵楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接(2)(2)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接3. 楔鍵楔鍵聯(lián)接動(dòng)畫聯(lián)接動(dòng)畫機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接切向鍵聯(lián)接動(dòng)畫切向鍵聯(lián)接動(dòng)畫機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)

12、計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接1鍵的尺寸選擇鍵的尺寸選擇bh根據(jù)軸徑根據(jù)軸徑d由標(biāo)準(zhǔn)中查得，鍵的長(zhǎng)度參考輪轂的長(zhǎng)度由標(biāo)準(zhǔn)中查得，鍵的長(zhǎng)度參考輪轂的長(zhǎng)度確定，一般應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，并符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的尺寸系列。確定，一般應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，并符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的尺寸系列。 平鍵的尺寸主要是鍵的截面尺寸平鍵的尺寸主要是鍵的截面尺寸bh及鍵長(zhǎng)及鍵長(zhǎng)L。2平鍵聯(lián)接的失效和強(qiáng)度校核平鍵聯(lián)接的失效和強(qiáng)度校核對(duì)于普通平鍵聯(lián)接（靜聯(lián)接），其主要失效形式是工作對(duì)于普通平鍵聯(lián)接（靜聯(lián)接），其主要失效形式是工作面的壓潰，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷，但一般只作聯(lián)接的擠壓面的壓潰，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷，但一般只作聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度校核。強(qiáng)度校核。對(duì)于導(dǎo)向

13、平鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接，其主要失效形式是工作對(duì)于導(dǎo)向平鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接，其主要失效形式是工作面的過(guò)度磨損，通常按工作面上的壓力進(jìn)行條件性的強(qiáng)度校面的過(guò)度磨損，通常按工作面上的壓力進(jìn)行條件性的強(qiáng)度校核計(jì)算。核計(jì)算。二、鍵的選擇和強(qiáng)度校核二、鍵的選擇和強(qiáng)度校核機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接 設(shè)鍵側(cè)面的作用力沿鍵的工作長(zhǎng)度和設(shè)鍵側(cè)面的作用力沿鍵的工作長(zhǎng)度和高度均勻分布，則普通平鍵的強(qiáng)度條件高度均勻分布，則普通平鍵的強(qiáng)度條件為為: : pppp2FTklkld2bLlbLlLl （A型）型）（B型）型）（C型）型） 2Tppkld 導(dǎo)向平鍵和滑鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為：導(dǎo)向平鍵和滑鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為：2hk

14、 式中：式中：p、p為許用應(yīng)力與許用壓力bA型lLbB型bC型lLl=LdFdFkT2 2平鍵聯(lián)接的失效和強(qiáng)度校核平鍵聯(lián)接的失效和強(qiáng)度校核機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接如果強(qiáng)度不夠，可采用雙鍵，布置時(shí)應(yīng)注意：如果強(qiáng)度不夠，可采用雙鍵，布置時(shí)應(yīng)注意：采用兩個(gè)平鍵，應(yīng)相隔采用兩個(gè)平鍵，應(yīng)相隔180布置，校核時(shí)按布置，校核時(shí)按1.5個(gè)個(gè)鍵計(jì)算鍵計(jì)算鍵的長(zhǎng)度一般不宜超過(guò)（鍵的長(zhǎng)度一般不宜超過(guò)（1.6 1.8)d。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接根據(jù)銷的用途不同，一般有：根據(jù)銷的用途不同，一般有：銷聯(lián)接主要用于確定零件之間的相互位置，并可傳遞不銷聯(lián)接主要用于確定零件之間的相互位置，并可傳遞不大的載

15、荷。也可用于軸和輪轂或其他零件的聯(lián)接。大的載荷。也可用于軸和輪轂或其他零件的聯(lián)接。聯(lián)接銷聯(lián)接銷：用于聯(lián)接，可傳遞不大的載荷。用于聯(lián)接，可傳遞不大的載荷。定位銷定位銷：確定相對(duì)位置。確定相對(duì)位置。安全銷安全銷：安全裝置中的過(guò)載剪斷元件。安全裝置中的過(guò)載剪斷元件。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接10-12 銷聯(lián)接銷聯(lián)接根據(jù)銷的結(jié)構(gòu)形式有：圓柱銷、圓錐銷、槽銷、銷軸和根據(jù)銷的結(jié)構(gòu)形式有：圓柱銷、圓錐銷、槽銷、銷軸和開口銷等。開口銷等。槽槽 銷銷銷軸和開口銷銷軸和開口銷開尾圓錐銷開尾圓錐銷圓柱銷圓柱銷圓錐銷圓錐銷內(nèi)螺紋圓錐銷內(nèi)螺紋圓錐銷機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 聯(lián)接聯(lián)接銷的結(jié)構(gòu)形式銷的結(jié)構(gòu)形式圓柱銷圓柱銷圓錐銷圓錐銷經(jīng)多次拆裝后，定位精度會(huì)降低；經(jīng)多次拆裝后，定位精度會(huì)降低