《螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接》ppt課件

1、第8章 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接引言提 要 由于運(yùn)用、構(gòu)造、制造、裝配、運(yùn)輸?shù)确矫娴木売?，機(jī)器中很多零件需求彼此聯(lián)接。 機(jī)械零件之間的聯(lián)接分為：被聯(lián)接件之間相互完全固定。被聯(lián)接件之間能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。例如：運(yùn)動(dòng)副。靜聯(lián)接：動(dòng)聯(lián)接：本課程引見(jiàn)的聯(lián)接主要是靜聯(lián)接。聯(lián)接的類(lèi)型：螺紋聯(lián)接鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷(xiāo)聯(lián)接彈性環(huán)聯(lián)接等鉚接焊接粘接聯(lián)接可拆聯(lián)接不可拆聯(lián)接過(guò)盈聯(lián)接介于兩者之間v花鍵聯(lián)接由內(nèi)花鍵和外花鍵組成。內(nèi)、外花鍵均為多齒零件，在內(nèi)圓柱外表上的花鍵為內(nèi)花鍵，在外圓柱外表上的花鍵為外花鍵。 8.1 螺紋分類(lèi)和主要參數(shù)螺紋分類(lèi)和主要參數(shù)8.1.1 螺紋的分類(lèi)1、三角形螺紋2管螺紋1普通螺紋內(nèi)螺紋外螺紋Pd1

2、d2d60內(nèi)螺紋外螺紋Pd1d2d60內(nèi)螺紋外螺紋Pd1d2d60內(nèi)螺紋外螺紋Pd1d2d60 牙型為等邊三角形，牙型角= 60；分為粗牙和細(xì)牙兩種，粗牙螺紋用于普通聯(lián)接，細(xì)牙螺紋在一樣公稱(chēng)直徑時(shí),螺距小,螺紋深度淺,導(dǎo)程和升角也小，自鎖性能好，適宜用于薄壁零件和微調(diào)安裝 公用于管件聯(lián)接的特殊細(xì)牙三角形螺紋，牙型角= 55 特點(diǎn)：聯(lián)接密封性好； 2、矩形螺紋 3、梯形螺紋 4、鋸齒螺紋外螺紋內(nèi)螺紋Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋Pd1d2d 牙型多為正方形，牙型角= 0；傳動(dòng)效率高，但精加工困難，磨損后軸向間隙不易補(bǔ)償。 牙型為梯形，牙型角=30；傳動(dòng)效

3、率比矩形稍低，但制造工藝性好，牙根強(qiáng)度高，定心性好30Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋30Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋30Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋30Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋P330內(nèi)螺紋外螺紋d1d2dP330內(nèi)螺紋外螺紋d1d2dP330內(nèi)螺紋外螺紋d1d2dP330內(nèi)螺紋外螺紋d1d2d 牙側(cè)角兩邊不等 ，任務(wù)邊為3非任務(wù)邊為30；綜合了矩形螺紋的高效率和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，適用于單向受載的傳動(dòng)螺旋。旋旋 向向左左 旋旋右右 旋旋線線 數(shù)數(shù) n雙線螺紋雙線螺紋單線螺紋單線螺紋5-1 螺紋8.1.2 螺紋的主要參數(shù)大徑d 是螺紋的公稱(chēng)直徑。小徑d1常用于強(qiáng)度計(jì)算。中徑d2常用于幾何計(jì)算。螺距P

4、相鄰兩螺紋牙上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向間隔。導(dǎo)程 L沿螺紋上同一條螺旋線轉(zhuǎn)一周所挪動(dòng)的軸向間隔，多線螺紋L= nP。線數(shù) n 螺紋的螺旋線數(shù)目。v螺紋升角在中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角。v 與螺桿導(dǎo)程角計(jì)算方法一致v牙型角a在軸向截面內(nèi)，螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。v牙型斜角在軸向截面內(nèi)，螺紋牙型一側(cè)邊與螺紋軸線的垂線之間的夾角。22tandnpds8.2 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松1、 普通螺栓聯(lián)接受拉螺栓普通螺栓聯(lián)接受拉螺栓被聯(lián)接件不太厚，螺桿被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過(guò)通帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過(guò)通孔與螺母配合運(yùn)用。裝配后孔與桿間孔與螺母

5、配合運(yùn)用。裝配后孔與桿間有間隙，并在任務(wù)中不許消逝，構(gòu)造有間隙，并在任務(wù)中不許消逝，構(gòu)造簡(jiǎn)單，裝拆方便，可多個(gè)裝拆，運(yùn)用簡(jiǎn)單，裝拆方便，可多個(gè)裝拆，運(yùn)用較廣。較廣。2、 精細(xì)螺栓聯(lián)接受剪螺栓精細(xì)螺栓聯(lián)接受剪螺栓裝配裝配后無(wú)間隙，主要接受橫向載后無(wú)間隙，主要接受橫向載荷，也可作定位用，采用基荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接dl1d0a( a )( b )dl1d0a( a )( b )dl1d0a( a )( b )dl1d0a( a )( b )dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)8.2.1 螺紋聯(lián)

6、接的根本類(lèi)型螺紋聯(lián)接的根本類(lèi)型螺栓銜接3 3、雙頭螺栓聯(lián)接、雙頭螺栓聯(lián)接螺桿兩端無(wú)釘頭，但均有螺紋，裝配螺桿兩端無(wú)釘頭，但均有螺紋，裝配時(shí)一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。時(shí)一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適于常裝配而被聯(lián)接件之一較厚時(shí)。折適于常裝配而被聯(lián)接件之一較厚時(shí)。折裝時(shí)只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被裝時(shí)只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。聯(lián)接件中擰出。4 4、螺釘聯(lián)接、螺釘聯(lián)接適于被聯(lián)接件之一適于被聯(lián)接件之一較厚上帶螺紋孔，不較厚上帶螺紋孔，不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載頭，不需螺母，適于受載較小情況較小情況(b)(a)dHl2dl3Hl

7、2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)接特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)接 , , 吊環(huán)螺釘?shù)醐h(huán)螺釘聯(lián)接聯(lián)接5 5、緊定螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接擰入后，利用桿末端頂住另一零件外表或擰入后，利用桿末端頂住另一零件外表或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對(duì)旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對(duì)位置?？蓚魉筒淮蟮妮S向力或扭矩。位置。可傳送不大的軸向力或扭矩。(a)(b)(a)(b)(a)(b)(a)(b) 預(yù)緊目的預(yù)緊目的目的是為了加強(qiáng)聯(lián)接的剛性，添加嚴(yán)密性目的是為了加強(qiáng)聯(lián)接的剛性，添加嚴(yán)密性和提高防松才干。對(duì)于受軸向拉

8、力的螺栓聯(lián)和提高防松才干。對(duì)于受軸向拉力的螺栓聯(lián)接，還可以提高螺栓的疲勞強(qiáng)度；對(duì)于受橫接，還可以提高螺栓的疲勞強(qiáng)度；對(duì)于受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接，有利于增大聯(lián)接中向載荷的普通螺栓聯(lián)接，有利于增大聯(lián)接中接合面間的摩擦接合面間的摩擦 螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接在裝配時(shí)不擰緊，只存受外載時(shí)在裝配時(shí)不擰緊，只存受外載時(shí)才遭到力的作用才遭到力的作用 緊聯(lián)接緊聯(lián)接在裝配時(shí)需擰緊，即在承載時(shí)，在裝配時(shí)需擰緊，即在承載時(shí)，已預(yù)先受力，預(yù)緊力已預(yù)先受力，預(yù)緊力F F 8.2.2 螺紋的預(yù)緊螺紋的預(yù)緊預(yù)緊力預(yù)緊力F F 預(yù)先軸向作用力拉力預(yù)先軸向作用力拉力預(yù)緊過(guò)緊預(yù)緊過(guò)緊 F F 過(guò)大，螺桿靜載荷增大、降低

9、本身強(qiáng)度過(guò)大，螺桿靜載荷增大、降低本身強(qiáng)度 過(guò)松過(guò)松 擰緊力擰緊力F F 過(guò)小，任務(wù)不可靠過(guò)小，任務(wù)不可靠 扳手?jǐn)Q緊力矩扳手?jǐn)Q緊力矩T=FHL FH作用于手柄上的力，L力臂FH 預(yù)緊力F的控制：普通憑閱歷控制預(yù)緊力的大小。 測(cè)力矩扳手測(cè)出預(yù)緊力矩，如左圖定力矩扳手到達(dá)固定的擰緊力矩T時(shí)，彈簧受壓 將自動(dòng)打滑，如右圖 丈量預(yù)緊前后螺栓伸長(zhǎng)量精度較高時(shí)采用螺釘可承載的最大扭矩并不作為螺釘?shù)膮?shù)，也不好計(jì)算。只是對(duì)于特定位置的特定螺釘，裝配工廠根據(jù)多方面的要素規(guī)定一個(gè)操作時(shí)的扭矩。 1 1、防松目的、防松目的A A、在沖擊、振動(dòng)和變載荷作用下，螺紋之間的摩、在沖擊、振動(dòng)和變載荷作用下，螺紋之間的摩擦

10、 力 能 夠 瞬 時(shí) 消 逝 而 影 響 正 常 任 務(wù) ；擦 力 能 夠 瞬 時(shí) 消 逝 而 影 響 正 常 任 務(wù) ；B B、在高溫或溫度變化較大時(shí)，假設(shè)螺栓與被聯(lián)接、在高溫或溫度變化較大時(shí)，假設(shè)螺栓與被聯(lián)接件的溫度變形差或資料的蠕變，也能夠?qū)е谅?lián)接的松件的溫度變形差或資料的蠕變，也能夠?qū)е谅?lián)接的松脫。因此，必需進(jìn)展防松，否那么會(huì)影響正常任務(wù)，脫。因此，必需進(jìn)展防松，否那么會(huì)影響正常任務(wù)，呵斥事故呵斥事故 2 2、防松原理、防松原理 消除或限制螺紋副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或增消除或限制螺紋副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或增大相對(duì)運(yùn)動(dòng)的難度。大相對(duì)運(yùn)動(dòng)的難度。8.2.3 螺紋的防松螺紋的防松 上螺母螺栓下螺母

11、上螺母螺栓下螺母雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等 1摩擦防松 3、防松方法及措施 雙螺母：兩螺母在擰緊后，螺母之間產(chǎn)生的軸向力，使螺母牙與螺栓牙之間的摩擦力增大而防止螺母自動(dòng)松脫。 彈簧墊圈：靠墊圈壓平彈簧墊圈：靠墊圈壓平而產(chǎn)生的彈性反力使旋而產(chǎn)生的彈性反力使旋合螺紋間壓緊。合螺紋間壓緊。 自鎖螺母自鎖螺母螺母一端做成非螺母一端做成非圓形收口或開(kāi)峰后徑面收口，螺母圓形收口或開(kāi)峰后徑面收口，螺母擰緊后收口漲開(kāi)，利用收口的彈力擰緊后收口漲開(kāi)，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊使旋合螺紋間壓緊 尼龍圈鎖緊螺母 齒紋防松螺母此外，還有開(kāi)縫螺母和緊定螺釘固定螺母( a )正 確( b )不 正 確(a

12、 )正 確(b )不 正 確開(kāi)槽螺母開(kāi)槽螺母與開(kāi)口銷(xiāo)與開(kāi)口銷(xiāo)螺母與螺母與止動(dòng)墊圈止動(dòng)墊圈串聯(lián)鋼絲串聯(lián)鋼絲(a )正 確(b )不 正 確 2 2機(jī)械防松：機(jī)械防松： 開(kāi)槽螺母與開(kāi)口銷(xiāo)，圓螺母與止動(dòng)墊圈，彈簧墊開(kāi)槽螺母與開(kāi)口銷(xiāo)，圓螺母與止動(dòng)墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動(dòng)墊片，串聯(lián)鋼絲等片，軸用帶翅墊片，止動(dòng)墊片，串聯(lián)鋼絲等 3 3永久防松：端鉚、沖點(diǎn)、點(diǎn)焊永久防松：端鉚、沖點(diǎn)、點(diǎn)焊 4 4化學(xué)防松化學(xué)防松粘合粘合 8.2.4 螺栓組聯(lián)接的構(gòu)造設(shè)計(jì)中應(yīng)留意的問(wèn)題 結(jié)合面幾何外形：Ddh60dBA60EECC橫向載荷受力問(wèn)題，橫向上螺栓不宜過(guò)多。圓周上的螺栓數(shù)目取3、4、6、8、12等。同組螺栓

13、資料直徑應(yīng)相等。螺母陳列間距：螺栓組同時(shí)受較大橫向和軸向載荷偏心載荷一、鍵聯(lián)接一、鍵聯(lián)接 8.3 鍵聯(lián)接的分類(lèi)及選用鍵聯(lián)接的分類(lèi)及選用鍵是一種規(guī)范件，通常用于聯(lián)接軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件與擺動(dòng)零件，起周向固定零件的作用以傳送旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)成扭矩，而導(dǎo)鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上挪動(dòng)的導(dǎo)向安裝。 一鍵聯(lián)接的類(lèi)型與構(gòu)造一鍵聯(lián)接的類(lèi)型與構(gòu)造 主要類(lèi)型 松鍵：平鍵、半圓鍵 緊鍵：楔鍵、切向鍵1普通平鍵普通平鍵 1、平鍵、平鍵 作用：用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無(wú)相對(duì)軸向挪動(dòng)作用：用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無(wú)相對(duì)軸向挪動(dòng)構(gòu)造：兩側(cè)面為任務(wù)面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳構(gòu)造：兩側(cè)面為任務(wù)面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳 遞扭矩；

14、軸上的槽用盤(pán)銑刀或指狀銑刀加工；輪遞扭矩；軸上的槽用盤(pán)銑刀或指狀銑刀加工；輪轂槽用拉刀或插刀加工轂槽用拉刀或插刀加工工作面(b)(a)(c)(d)普通平鍵：普通平鍵：圓圓 頭頭 A型常用型常用鍵頂上面與轂不接觸有間隙鍵頂上面與轂不接觸有間隙 方方 頭頭 B型型常用螺釘固定常用螺釘固定半圓頭半圓頭C型端銑刀加工型端銑刀加工用于軸端與輪轂聯(lián)接用于軸端與輪轂聯(lián)接 2薄型平鍵薄型平鍵鍵高約為普通平鍵的60%70%：圓頭、方頭、單圓頭，用于薄壁構(gòu)造、空心軸等徑向尺寸受限制的聯(lián)接 3導(dǎo)向平鍵與滑鍵導(dǎo)向平鍵與滑鍵導(dǎo)向鍵：鍵不動(dòng)，輪轂軸向挪動(dòng)導(dǎo)向鍵：鍵不動(dòng)，輪轂軸向挪動(dòng)滑鍵：鍵隨輪轂挪動(dòng)滑鍵：鍵隨輪轂挪動(dòng)用于

15、動(dòng)聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對(duì)軸向挪動(dòng)的聯(lián)接 2、半圓鍵、半圓鍵 軸槽用與半圓鍵外形一樣的銑刀加工，鍵能在槽中繞幾何中心擺動(dòng)，以順應(yīng)輪轂鍵槽的斜度，鍵的側(cè)面為任務(wù)面，任務(wù)時(shí)靠其側(cè)面的擠壓來(lái)傳送扭矩。 特點(diǎn)：工藝性好，裝配方便，適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接特點(diǎn)：工藝性好，裝配方便，適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接缺陷：軸槽對(duì)軸的強(qiáng)度減弱較大。只適宜輕載聯(lián)接。缺陷：軸槽對(duì)軸的強(qiáng)度減弱較大。只適宜輕載聯(lián)接。 上、下面為任務(wù)外表，有1：100斜度側(cè)面有間隙，任務(wù)時(shí)打緊，靠上下面摩擦傳送扭矩，并可傳送小部分單向軸向力3、楔鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接 楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵。普通楔鍵有圓頭A型、方頭B型或單圓頭C型三種。鉤頭

16、楔鍵的鉤頭是為了拆鍵用的。輪轂斜度1：100裝配空間安裝時(shí)用力打入普通楔鍵勾頭楔鍵斜度1：1001 :1 0 0工 作 面1 :1 0 0特特 點(diǎn)點(diǎn) ：適用于低速輕載、精度要求不高。對(duì)中性較差，：適用于低速輕載、精度要求不高。對(duì)中性較差，力有偏心。不宜高速和精度要求高的聯(lián)接，變載下易松動(dòng)。力有偏心。不宜高速和精度要求高的聯(lián)接，變載下易松動(dòng)。鉤頭只用于軸端聯(lián)接，如在中間用鍵槽應(yīng)比鍵長(zhǎng)鉤頭只用于軸端聯(lián)接，如在中間用鍵槽應(yīng)比鍵長(zhǎng)2倍才干裝倍才干裝入。入。 構(gòu)造：兩個(gè)斜度為1：100的楔鍵聯(lián)接，上、下兩面為任務(wù)面打入，布置在圓周的切向。 任務(wù)原理：靠任務(wù)面與軸及輪轂相擠壓來(lái)傳送扭矩。 特點(diǎn)：能傳送很大的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)雙向傳送轉(zhuǎn)矩時(shí)，需用兩對(duì)切向鍵并分布成120