螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接課件

1、螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接第8章 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接引言提 要 由于使用、結(jié)構(gòu)、制造、裝配、運(yùn)輸?shù)确矫娴脑?，機(jī)器中很多零件需要彼此聯(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：本課程介紹的聯(lián)接主要是靜聯(lián)接。聯(lián)接的類型：螺紋聯(lián)接鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷聯(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）螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接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)圓柱表面上的花鍵為內(nèi)花鍵，在外圓柱表面上的花鍵為外花鍵。 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接8.1 螺紋分類和主要參數(shù)螺紋分類和主要參數(shù)8.

2、1.1 螺紋的分類1、三角形螺紋（2）管螺紋（1）普通螺紋 牙型為等邊三角形，牙型角= 60；分為粗牙和細(xì)牙兩種，粗牙螺紋用于一般聯(lián)接，細(xì)牙螺紋在相同公稱直徑時(shí),螺距小,螺紋深度淺,導(dǎo)程和升角也小，自鎖性能好，適合用于薄壁零件和微調(diào)裝置 專用于管件聯(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；螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 2、矩形螺紋 3、梯形螺紋 4、鋸齒螺紋 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)效率比矩形稍低，但制造工藝性好，牙根強(qiáng)度高，定心性好 牙側(cè)角兩邊不等 ，工作邊為3非工作邊為30；綜合了矩形螺紋的高效

3、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。螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接旋旋 向向左左 旋旋右右 旋旋螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接線線 數(shù)數(shù) n雙線螺紋雙線螺紋單線螺紋單線螺紋螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接5-1 螺紋8.1.2 螺紋的主要參數(shù)大徑d 是螺紋的公稱直徑。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 相鄰兩螺紋牙上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。導(dǎo)程 L沿螺紋上同一條螺旋線轉(zhuǎn)一周所移動(dòng)的軸向距離，多線螺紋L= nP。線數(shù) n 螺紋的螺旋線數(shù)目。螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接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。 （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

4、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。22tandnpds螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接8.2 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)接普通螺栓聯(lián)接（受拉螺栓）被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過(guò)通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，可多個(gè)裝拆，應(yīng)用較廣。2、 精密螺栓聯(lián)接精密螺栓聯(lián)接（受剪螺栓）裝配后無(wú)間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接8.2.1 螺紋聯(lián)接的基本類型螺紋聯(lián)接的基本類型螺栓連接螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)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，裝配時(shí)一端

5、旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被聯(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)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)接接 , 吊環(huán)螺釘聯(lián)接吊環(huán)螺釘聯(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表面或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對(duì)位置?？蓚鬟f不大的軸向力或扭矩。螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 預(yù)緊目的預(yù)緊目的目的是為了增強(qiáng)聯(lián)接的剛性，增加緊密性和提高防松能力。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

6、橫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 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)才受到力的作用 緊聯(lián)接緊聯(lián)接在裝配時(shí)需擰緊，即在承載時(shí)，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)緊螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接預(yù)緊力預(yù)緊力F F 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、降低本身強(qiáng)度 過(guò)松過(guò)松 擰緊力F F 過(guò)小，工作不可靠 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 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 預(yù)緊力預(yù)緊力F F 的控制：的控制：一般憑經(jīng)驗(yàn)控制預(yù)緊力的大小。 測(cè)力矩扳手測(cè)力矩扳手測(cè)出預(yù)緊力矩，如左圖定力矩扳手定力

7、矩扳手達(dá)到固定的擰緊力矩T時(shí)，彈簧受壓 將自動(dòng)打滑，如右圖 測(cè)量預(yù)緊前后螺栓伸長(zhǎng)量測(cè)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)多方面的因素規(guī)定一個(gè)操作時(shí)的扭矩。 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接1 1、防松目的、防松目的A、在沖擊、振動(dòng)和變載荷作用下，螺紋之間的摩擦力可能瞬時(shí)消失而影響正常工作；B、在高溫或溫度變化較大時(shí)，若螺栓與被聯(lián)接件的溫度變形差或材料的蠕變，也可能導(dǎo)至聯(lián)接的松脫。因此，必須進(jìn)行防松，否則會(huì)影響正常工作，造成事故 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)，或增大相對(duì)運(yùn)動(dòng)的難度。8.2.

8、3 螺紋的防松螺紋的防松 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等 1）摩擦防松 3、防松辦法及措施 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。 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接彈簧墊圈：彈簧墊圈：靠墊圈壓平而產(chǎn)生的彈性反力使旋合螺紋間壓緊。 自鎖螺母自鎖螺母螺母一端做成非圓形收口或開(kāi)峰后徑面收口，螺母擰緊后收口漲開(kāi)，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 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螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接開(kāi)槽螺母開(kāi)槽螺母與開(kāi)口銷與開(kāi)口銷螺母與螺母與止動(dòng)墊圈止動(dòng)墊圈串聯(lián)鋼絲串聯(lián)鋼絲 2 2）機(jī)械防松：）

9、機(jī)械防松： 開(kāi)槽螺母與開(kāi)口銷，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)鋼絲等螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 3 3）永久防松：）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 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接8.2.4 螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 結(jié)合面幾何形狀：螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接橫向載荷受力問(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。同組螺栓材料直徑應(yīng)相等。螺母排列間距：螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接螺栓組同時(shí)受較大橫向和軸向載荷偏心載荷螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接一、鍵聯(lián)接一、鍵聯(lián)接 8.3 鍵聯(lián)接的分類及選用鍵聯(lián)接的分類及選用鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)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

10、向固定零件的作用以傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)成扭矩，而導(dǎo)鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動(dòng)的導(dǎo)向裝置。 （一）鍵聯(lián)接的類型與構(gòu)造（一）鍵聯(lián)接的類型與構(gòu)造 主要類型 松鍵：平鍵、半圓鍵 緊鍵：楔鍵、切向鍵螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接1）普通平鍵）普通平鍵 1、平鍵、平鍵 作用：作用：用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無(wú)相對(duì)軸向移動(dòng)構(gòu)造：構(gòu)造：兩側(cè)面為工作面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳 遞扭矩；軸上的槽用盤銑刀或指狀銑刀加工；輪轂槽用拉刀或插刀加工螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接普通平鍵：普通平鍵：圓圓 頭頭 A型型（常用）鍵頂上面與轂不接觸有間隙 方方 頭頭 B型型常用螺釘固定半圓頭半圓頭C型型（端銑刀加工）用于軸端與輪轂聯(lián)接 2）薄型平鍵）薄型平鍵

11、鍵高約為普通平鍵的60%70%：圓頭、方頭、單圓頭，用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸等徑向尺寸受限制的聯(lián)接 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接3）導(dǎo)向平鍵與滑鍵）導(dǎo)向平鍵與滑鍵導(dǎo)向鍵：導(dǎo)向鍵：鍵不動(dòng)，輪轂軸向移動(dòng)滑鍵：滑鍵：鍵隨輪轂移動(dòng)用于動(dòng)聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對(duì)軸向移動(dòng)的聯(lián)接 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接2、半圓鍵、半圓鍵 軸槽用與半圓鍵形狀相同的銑刀加工，鍵能在槽中繞幾何中心擺動(dòng)，以適應(yīng)輪轂鍵槽的斜度，鍵的側(cè)面為工作面，工作時(shí)靠其側(cè)面的擠壓來(lái)傳遞扭矩。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：工藝性好，裝配方便，適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：軸槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。只適宜輕載聯(lián)接。 螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接上、下面為工作表面，有1：100斜度（側(cè)面有間隙）

12、，工作時(shí)打緊，靠上下面摩擦傳遞扭矩，并可傳遞小部分單向軸向力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。鉤頭楔鍵的鉤頭是為了拆鍵用的。輪轂斜度1：100拆卸空間安裝時(shí)用力打入普通楔鍵勾頭楔鍵斜度1：100螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接特特 點(diǎn)點(diǎn) ：適用于低速輕載、精度要求不高。對(duì)中性較差，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)2倍才能裝入。螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：兩個(gè)斜度為1：100的楔鍵聯(lián)接，上、下兩面為工作面（打入），布置在圓周的切向。 工作原理：工作原理：靠工作面與軸及輪轂相擠壓來(lái)傳遞扭矩。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)雙向傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，需用兩對(duì)切向鍵并分布成120130。 4、切向鍵、切向鍵螺紋聯(lián)接與鍵聯(lián)接（二）鍵的選擇（二）鍵的選擇 類型選擇類型選擇：鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)、使用特性及工作條件來(lái)選擇。選擇時(shí)應(yīng)考慮以