機械制造業(yè)中機械零件的連接知識

機械制造業(yè)中機械零件的連接知識

在機械制造中，聯(lián)接是指被聯(lián)接件與聯(lián)接件的組合。就

機械零件而言，被聯(lián)接件有軸與軸上零件（如齒輪、飛輪）、

輪圈與輪心.箱體與箱蓋、焊接零件中的鋼板與型鋼等、聯(lián)

接件又稱緊固件，如螺栓、螺母、銷、鉀釘?shù)?。有些?lián)接則

沒有專門的緊固件，如靠被聯(lián)接件本身變形構(gòu)成的過盈聯(lián)接、

利用分子結(jié)合力構(gòu)成的焊接與粘接等。

聯(lián)接區(qū)分為可拆的與不可拆的、同意多次裝拆而無損于

使用性能的聯(lián)接稱之可拆聯(lián)接，如螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接與銷聯(lián)

接。若不損壞構(gòu)成零件就不能拆開的聯(lián)接則稱之不可拆聯(lián)接,

如焊接、粘接與釧接。

釧接噪聲大勞動條件惡劣，目前除橋梁與飛機制造業(yè)之

外，已很少應用；焊接與粘接涉及面廣，已有專著論述。本

章均不作介紹、本章只討論可拆聯(lián)接。

10.1聯(lián)接螺紋與螺旋傳動

10.1.1螺紋的類型與參數(shù)

將一傾斜角為4的直線繞在圓柱體上便形成?條螺旋線

（下左圖a）、取一平面圖形（圖b）,使它沿著螺旋線運動，

運動時保持此圖形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。按照平

面圖形的形狀螺紋分為三角形螺紋、梯形螺紋與鋸齒形螺紋

等。按照螺旋線的旋向。螺紋分為左旋螺紋與右旋燃紋。機

械制造中通常使用右旋螺紋，有特殊要求肘，才使用左旋螺

紋。按照螺旋線的數(shù)目，螺紋還分為單線螺紋與等距排列的

多線螺紋（下右圖）。為了制造方便，螺紋的線數(shù)通常不超過

4o

螺紋有內(nèi)螺紋與外螺紋之分，兩者旋合構(gòu)成螺旋副或者稱螺

紋副、用于聯(lián)接的螺紋稱之聯(lián)接螺紋；用于傳動的螺紋稱之

傳動螺紋。相應的傳動稱之螺旋傳動。由于螺旋傳動也是利

用螺紋零件工作的，其受力情況與幾何關系與螺紋聯(lián)接相似,

因此也列入本章論述。

令

單線1線雙線隼紋

b)

按照母體形狀，螺紋分為圓柱螺紋與圓錐螺紋.現(xiàn)以圓柱螺

紋為例，說明螺紋的要緊幾何參數(shù)（下圖）

（1）大d與外螺紋牙頂（或者內(nèi)螺紋牙底）相重合的

假想圓柱體的直徑。

(2)小徑dl與外螺紋牙底(或者內(nèi)螺紋牙頂)相重合

的假想圓柱體的直徑。

(3)中徑小也是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線

上牙型溝槽與凸起寬度相等。

(4)螺距P相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距

離。

(5)導程S同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對

應兩點間的軸向距離°設螺旋線數(shù)為n,則S二nP。

(6)螺紋升角少中徑d2圓柱上，螺旋線的切線與垂直

于螺紋軸線的平面的夾角(上左圖)。

,?nP

(7)牙型角a軸向截面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩測邊的夾角稱之

牙型角。牙型側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角稱之牙側(cè)角。

機械制造常用螺紋:

一、三角形螺紋

三角形螺紋要緊有普通螺紋與管螺紋。

普通螺紋一用于緊固聯(lián)接，管螺紋一用于緊密聯(lián)接。

1、普通螺紋

普通螺紋一一我國國家標準中，把牙型角。二60。的三角形米

制螺紋稱之普通螺紋，以大徑d為公稱直徑0

普通螺紋又分為粗牙螺紋與細牙螺紋。同一公稱直徑能夠有

多種螺距的螺紋，其中螺距最大的稱之粗牙螺紋。其余都稱

之細牙螺紋（下左圖a）、粗牙螺紋應用最廣、細牙螺紋的升

角小、小徑大，因而自鎖性能好、強度高但不耐磨易滑扣、

它適用于薄壁零件、受動載荷的聯(lián)接與微調(diào)機構(gòu)。

2.管螺紋

管聯(lián)接螺紋通常有四種：普通細牙螺紋、非嗯紋密封的管螺

紋（圓柱管壁、。二55。，如下左圖b）、用螺紋密封的管螺

紋（圓錐管壁、a=55。，如圖c）與60°圓錐管螺紋。管螺

紋的公稱直徑是管子的公稱通徑。圓柱管螺紋廣泛應用于水、

煤氣、潤滑管路系統(tǒng)中。圓錐管螺紋不用填料即能保證緊密

性而且旋合迅速，適用于密封要求較高的管路聯(lián)接中

二、梯形螺紋與鋸齒形螺紋

梯形螺紋與鋸齒形螺紋用于傳動。為了減少摩擦與提高效率,

這兩種螺紋的牙側(cè)角都比三角形螺紋的小得多（下右圖），而

且有較大的間隙以便貯存潤滑油。梯形螺紋的牙側(cè)角

6二15。，比矩形螺紋容易切削、當使用剖分由母時還能夠消

除因磨損而產(chǎn)生的間隙，因此應用較廣。鋸齒形螺紋工作面

牙側(cè)角8=3°,效率比梯形紋高但只適用于承受單方向的軸

向載荷。

b、那＜蚊密封的管螟ttc）用?奴*忖的管?蚊。0形V)???

10.1.2螺旋副的受力分析、效率與自鎖

（>b）?>

-矩形螺紋

螺旋副在力矩與軸向載荷作用下的相對運動，可看成作

用在中徑的水平力推動滑塊（重物）沿螺紋運動，如上圖a

所示。將矩形螺紋沿中徑d2展開可得一斜面（圖b）,圖中力

為螺紋升角，K為軸向載荷，F(xiàn)為作用于中徑處的水平推力,

R為法向反力；fL為摩擦力，f為摩擦系數(shù)，P為摩擦角。

當滑塊沿斜面等速上升時，R為阻力，F(xiàn)為驅(qū)動力。因摩

擦力向下，故總反力鼻與F”的夾角為中十P。由力的平衡條

件可知，F(xiàn)R、F與K三力構(gòu)成力多邊形（圖b）,由圖可得

F=+p）

作用在螺旋副上的相應驅(qū)動力矩

T=F*=F.ytg（^+P）

當滑塊沿斜面等速下滑時，軸向載荷Fa變?yōu)轵?qū)動力，而F變

為維持滑塊等速運動所需的平衡力（上圖C）。由力多邊形可

得

F=Fatg（0-p）

作用在螺旋副上的相應力矩

T=F.晟tg（3—P）

上式求出的F值可為正，也可為負。當斜面做角力大于摩擦

角p時，滑塊在重力作用下有向下加速的趨勢。這時求出的

平衡力F為正，方向如上圖c所示。它阻止滑塊加速以便保

持等速下滑，故F是阻力（支持力）。當斜面領角小小于摩擦

角P時，滑塊不能在重力作用下自行下滑，即處于自鎖狀態(tài),

這時求出的平衡力F為負，其方向與上圖c相反（即F與運

動方向成銳角），F(xiàn)為驅(qū)動力。它說明在自鎖條件下，務必施

加驅(qū)動力F才能使沿塊等速下滑。

二.非矩形螺紋

非矩形螺紋是指牙側(cè)角BW0。的三角形螺紋、梯形螺紋與鋸

齒形螺紋。

對比上圖a與b可知，若略去螺紋升角的影響，在軸向

載荷K的作用下，非矩形螺紋的法向力比矩形螺紋的大。若

把法向力的增加看作摩擦系數(shù)的增加，則非矩形螺紋的摩擦

阻力可寫為

島/=+入=/凡

式中尹為當量摩擦系數(shù)，即

f=磊=tg"

式中P’為當量摩擦角；B為牙側(cè)角。因此將f改為廣、

P改為P'就可像矩形螺紋那樣對非矩形螺紋進行力的分

析。

當滑決沿非矩形螺紋等速上升時可得水平推力

相應的驅(qū)動力矩

T=F?cb/2=F/g(6+P')/2

當滑塊沿非矩形螺紋等速下滑時可得

F=Fatg(4-p')

相應的力矩為

7=Faytg(^—“)

與矩形螺紋分析相同，若螺紋升角小小于當量摩擦角.則

螺旋具有自鎖特性，如不施加驅(qū)動力矩，不管軸向驅(qū)動力

多大，都不能使螺旋副相對運動、考慮到極限情況，非矩形

螺紋的自鎖條件可表示為

w<P'

為了防止螺母在軸向力作用下自動松開，用于聯(lián)接的緊

固螺紋務必滿足自鎖條件。

以上分析適用于各類螺旋傳動與螺紋聯(lián)接。歸納起來就

是：當軸向載荷為阻力，阻止螺旋副相對運動時（比如車床

絲桿走刀時.，切削力阻止刀架軸向移動；螺紋聯(lián)接擰緊螺母

時，材料變形的反彈力阻止螺母軸向移動；蝶旋千斤頂舉升

重物時，重力阻止螺桿上升）。相當于滑塊沿斜面等速上升。

當軸向載荷為驅(qū)動力，與螺旋副相對運動方向一致時（比如

旋松螺母時，材料變形的反彈力與螺母移動方向一致；用螺

旋千斤頂降落重物時，重力與下降方向一致），相當于滑塊沿

斜面等速下滑。

螺旋副的效率是有效功與輸入功之比、若按嗯旋轉(zhuǎn)動一圈計

算，輸入功為211T,如今升舉滑塊（重物）所作的有效功為

FaS,故螺旋副的效率為

_F*S_tgQ

V=拓=tg（“+〃）

由上式可知，當量摩擦角P'一定時，效率只是螺紋升角中

的函數(shù)。由于過大的螺紋升角制造困難，且效率增高也不顯

著，因此通常力角不大于25。。

10.1.4螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋緊固件

一、螺紋聯(lián)接的基本類型

螺紋聯(lián)接有下列四種基本類型

1.螺栓聯(lián)接

螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點是被聯(lián)接件的孔中不切制螺紋（下左

圖），裝拆方便。

螺栓聯(lián)接有兩種類型：普通螺栓聯(lián)接與錢制孔用螺栓聯(lián)接。

普通螺栓聯(lián)接，螺栓與孔之間有間隙。這種聯(lián)接的優(yōu)點是加

工簡便，成本低故應用最廣。較制孔用螺栓聯(lián)接，其螺桿外

徑與螺栓孔（由高精度錢刀加工而成）的內(nèi)徑具有同一基本

尺寸，它適用于承受垂直于螺栓軸線的橫向載荷。

2.螺釘聯(lián)接

螺釘直接旋人被聯(lián)接件的螺紋孔中，省去了螺母（下左圖a）,

因此結(jié)構(gòu)上比較簡單、但這種聯(lián)接不宜經(jīng)常裝拆。以免被聯(lián)

接付的螺紋孔磨損而修復困難。

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由?打人侵賞〃.當事孔川用為，

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收制孔月?桂A'Ci急儀孔分度〃）=〃+Q~2?51n

?收伸出長度a=4C.2~d3）diteft.W?5-lW?

?檢制tt貨邊?妁變離，-d+C3~6）mm八.a、，值即加109

3.雙頭螺柱聯(lián)接

雙頭螺柱多用于較厚的被聯(lián)接件或者為了結(jié)構(gòu)緊湊而使用盲

孔的聯(lián)接（上右圖b）。雙頭螺柱聯(lián)接同意多次裝拆而不損壞

被聯(lián)接零件。

4,緊定螺釘聯(lián)接

緊定螺釘聯(lián)接（下左圖）常用來固定兩零件的相對位置，

并可傳送不大的力或者轉(zhuǎn)矩。

二、螺紋緊固件

螺紋緊固件的品種很多，大都已標準化，它是一種商品

性零件，經(jīng)合理選擇其規(guī)格、型號后，可直接到五金商店購

買。

1.螺栓

螺栓的頭部形狀很多，最常用的有六角頭與小六角頭兩

種。

螺栓也應用于螺釘聯(lián)接中。

2.雙頭螺柱

雙頭螺柱旋入被聯(lián)接件螺紋孔的一端稱之座端。另一端

為螺母端，其公稱長度為L

3.螺釘、緊定螺釘

螺釘、鑒定螺釘?shù)念^部有內(nèi)六角頭、十字槽頭等多種形

式，以習慣不一致的擰緊程度。緊定螺釘末端要頂住被聯(lián)接

件之一的表面或者相應的凹坑，其末端具有平端、錐端、圓

尖端等各類形狀。

4螺母

螺母的形狀有六角形、圓形（下右圖）等。六角螺母有

三種不一致厚度，薄螺母用于尺寸受到限制的地方，厚螺母

用于經(jīng)常裝拆易于磨損之處。圓螺母常用于軸上零件的軸向

固定。

5.墊圈

墊圈的作用是增加被聯(lián)接件的支承面積以減小接觸處的

壓強（特別當被聯(lián)接件材料強度較差時.）與避免擰緊螺母時

擦傷被聯(lián)接件的表面。普通墊圈呈環(huán)狀，還有具有防松作用

的墊圈。

普通用的螺紋緊固件，按制造精度分為粗制、精制兩類。

粗制的螺紋緊固件多用于建筑，木結(jié)構(gòu)及其他次要的場合，

精制的廣泛應用于機器設備中.

10.1.5螺紋聯(lián)接的預緊與防松

除個別情況外，螺紋聯(lián)接在裝配時都務必擰緊，這時螺

紋聯(lián)同意到預緊力的作用、關于重要的螺紋聯(lián)接，應操縱其

預緊力，由于預緊力的大小對螺紋聯(lián)接的可靠性、強度與密

封性均有很大的影響。

擰緊力矩

螺紋聯(lián)接的擰緊力矩T等于克服螺紋副相對轉(zhuǎn)動的阻力矩「

與螺母支承面上的磨擦阻力矩(上圖)之與，即

T-Tx-\-Tt—+〃)+ftF,r(

式中：F為軸向力，關于不承受軸向工作載荷的螺紋，K即

預緊力；d2為螺紋中徑；。為螺母與被聯(lián)接件支承面之間的

摩擦系數(shù)，無潤滑時可取f>0.15；n為支承面摩擦半徑，

關于M10?M68的粗牙螺紋，若取*=tgp'=0.15及

fc=0.15,則式(10-9)可簡化為

T^O.2FudN?mm

式中：d為螺紋公稱直徑，mm；Fa為預緊力，N。

為了充分發(fā)揮螺栓的工作能力與保證預緊可靠，螺栓的

預緊應力通?？蛇_材料屈服極限的50%?70%。

小直徑的螺栓裝配時應施加小的擰力矩，否則就容易將螺栓

桿拉斷。對重要的有強度要求的螺栓聯(lián)接，如無操縱擰緊力

矩的措施，不宜使用小于M12的螺栓。

二、擰緊力矩的操縱

通常螺紋聯(lián)接擰緊的程度是憑工人經(jīng)驗來決定的。為了

能保證裝配質(zhì)量，重要的螺紋聯(lián)接應按計算值操縱擰緊力矩。

小批量生產(chǎn)時可使用帶指針刻度的測力矩扳手。大量生產(chǎn)多

使用風扳機，當輸出力矩達到所調(diào)節(jié)的額定值時，商合器便

會打滑而自動脫開，井發(fā)出響聲。

三、螺紋聯(lián)接的防松

1.螺紋聯(lián)接為什么要防松

聯(lián)接用的三角形螺紋都具有自鎖性，在靜載荷與工作溫度

變化不大時不可能自動松脫。但是在沖擊、振動與變載的作

用下，預緊力可能在某一瞬間消失，聯(lián)接仍有可能松脫、高

溫的螺紋聯(lián)接，由于溫度變形差異等原因，也可能發(fā)生松脫

現(xiàn)象，因此設計時務必考慮防松。

螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動。

2.防松的方法

用阜金

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松pf良好

沖立法坊松用冷古A2?3點站合法防松

10.1.6螺栓聯(lián)接的強度計算

螺栓的要緊失效形式

螺栓的要緊失效形式有：（1）螺栓桿拉斷；（2）螺紋的壓潰

與剪斷；（3）經(jīng)常裝拆時會因磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象。

二、計算內(nèi)容

螺栓與螺母的螺紋牙及其他各都尺寸是根據(jù)等強度原則及使

用經(jīng)驗規(guī)定的。使用標準件時，這些部分都不需要進行強度

計算、因此，螺栓聯(lián)接的計算要緊是確定螺紋小徑d.,然后

按照標準選定螺紋公稱直徑（大徑）d及螺距P等

三、松螺栓聯(lián)接

松螺栓聯(lián)接裝配時不需要把螺母擰緊，在承受工作載荷前除

有關零件的自重（自重通常很小，強度計算時可略去）外聯(lián)

接并不受力。圖10T6所示吊鉤尾部的聯(lián)接是其應用實例。

當承受軸向工作載荷R（N）時，其強度條件為

《㈤

四、緊螺栓聯(lián)接

緊螺栓聯(lián)接裝配時需要擰緊，在工作狀態(tài)下可能還需要

補充擰緊。設擰緊螺栓時螺桿承受的軸向拉力為R（不承受

軸向工作載荷的螺栓，號即預緊力）。這時螺栓危險截面（即

螺紋小徑di處）除受拉應力外，還受到螺紋力矩「所引起的

扭切應力。

故螺栓螺紋部分的強度條件為

需（㈤

式中［。］為螺栓的許用應力MPa。

受橫向工作載荷的螺栓強度

上圖所示的螺栓聯(lián)接，承受垂直于螺栓軸線的橫向工作載荷

F,圖中螺栓與孔之間留有間隙。工作時，若接合面內(nèi)的摩擦

力足夠大，則被聯(lián)接件之間不可能發(fā)生相對滑動。因此螺栓

所受的軸向力（即預緊力）應為

CF

式中：R為預緊力；C為可靠性系數(shù)，通常取C=1.1?1.3；m

為接合面數(shù)目；f為接合面摩擦系數(shù)，關于鋼或者鑄鐵被聯(lián)

接件可取f=0.15o求出R值后，可按緊螺栓強度條件計算

螺栓強度。

從上式來看，當f=0.15、01.2、wl時,F028F。。

即預緊力應為橫向工作載荷的8倍，因此螺栓聯(lián)接靠摩擦力

來承擔橫向載荷時，其尺寸是較大的。

為了避免上述缺點，可用鍵、套筒或者銷承擔橫向工作載荷,

而螺栓僅起聯(lián)接作用（下廳圖）。也能夠使用螺桿與孔之間沒

有間隙的皎制孔用螺栓（下右圖）來承受橫向載荷。

2.受軸向工作載荷的螺栓強度

在下左圖所示的缸體中，設流體壓強為p,螺栓數(shù)為z,則缸

體周圍每個螺栓平均承載FE二pHD2/4ZO

在受軸向工作載荷的螺栓聯(lián)接中，螺栓實際承受的總拉伸載

荷K并不等于預緊力與FE之與?，F(xiàn)說明如下：

螺栓聯(lián)接擰緊后，螺栓受到拉力F。而伸長了62被聯(lián)

接件受到壓縮力F。而縮短了黑。，如圖b所示，在聯(lián)接承受

軸向工作載荷FE時，螺栓的伸長量增加A8而成為5,

相應的拉力就是螺栓的總拉伸載荷工，如圖c所示。與此同

時，被聯(lián)接件則隨著螺栓的伸長而彈回，其壓縮量減少了4

s而成為5CO-A8,與此相應的壓力就是殘余預緊力FB(圖

C)o

工作載荷FE與殘余預緊力FR一起作用在螺栓上(圖C),

因此螺栓的總拉伸載荷為

F“=FE+FR

載荷與變形的關系圖也可如下圖所示。圖中令螺栓剛度

緊螺栓聯(lián)接應能保證被聯(lián)接件的接會面不出現(xiàn)縫隙，因

此殘余預緊力K應大于零。當工作載荷FE沒有變化時，可取

FR=(0.2-0.6)FE,當FE有變化時,FR=(0.6-1.0)FE；

關于有緊密性要求的聯(lián)接(如壓力容器的螺栓聯(lián)接)，

FF(1.5-1.8)FEO

在通常計算中，可先根據(jù)聯(lián)接的工作要求規(guī)定殘余預緊

力FR,其次由式求出總拉伸載荷乩，然后按緊螺栓強度條件

計算螺栓強度。

從上圖還可導出各力之間的關系與螺栓剛度與被聯(lián)接件剛度

對這些力的影響。

F.=F。+△尸b=F。+kb^d]

FR=F°—△尸e=Fo一比j

尸「尸。+FE瓦片

入=F。一斤E|1—

螺栓的相對剛性系數(shù)的大小與螺栓及被聯(lián)接件的材料、尺寸

與結(jié)構(gòu)有關，其值在。?1之間變化。

3,螺栓的材料與許用應力

螺栓的常用材料為Q215、Q235、10、35與45鋼,重要

與特殊用途的螺紋聯(lián)接件可使用15Cr、40C「、30CrMnSi等力

學性能較高的合金鋼。這些材料的力學性能見表9-1。螺紋

聯(lián)接的許用應力及安全系數(shù)見教材表10-3o

10.17螺旋傳動

一、螺旋傳動的類型

螺旋傳動要緊用來把回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。按使用要

求的不一致可分為三類

（1）傳力螺旋以傳遞動力為主。要求用較小的力矩轉(zhuǎn)

動螺桿（或者螺母）而使螺母（或者螺桿）產(chǎn)生軸向運動與

較大的軸向大，這個軸向力能夠用來做起重與加壓等工作、

比如下圖a的起重器，圖b的壓力機（加壓或者裝拆用）等。

（2）傳導螺旋以傳遞運動為主，并要求具有很高的運

動精度，它常用作機床刀架或者工作臺的進給機構(gòu)（圖c）。

（3）調(diào)整螺旋用于調(diào)整并固定零件或者部件之間的相

對位置。調(diào)整螺旋不經(jīng)常轉(zhuǎn)動。

二、螺桿、螺母材料

用桿與螺母的材料除要求有足夠的強度、耐磨性外，還

要求兩者配合時摩擦系數(shù)小、通常螺桿可選用Q275、45、50

鋼等；重要螺桿可選用T12、40Cr、65Mn鋼等，并進行熱處

理。常用的螺母材料有鑄造錫青銅ZCuSnlOPl與

ZCuSn5Pb5Zn5,重載低速時可選用強度高的鑄造鋁青銅

ZCuA110Fe3；在低速輕載，特別是不經(jīng)常運轉(zhuǎn)時，也可選用

耐磨鑄鐵。

螺旋傳動的失效要緊是螺紋磨損，因此通常先由耐磨性

條件，算出螺桿的直徑與螺母高度并參照標準確定螺旋各要

緊參數(shù)，而后對可能發(fā)生的其他失效一一進行校校。

三、滾動螺旋簡介

在螺旋與螺母之間設有封閉循環(huán)的滾道，滾道間充以鋼珠，

這樣就使螺旋面的摩擦成為滾動摩擦，這種螺紋旋稱之滾動

螺旋式滾珠絲杠。滾動螺旋按滾道回路型式的不一致，分為

外循環(huán)與內(nèi)循環(huán)兩種（下圖）、鋼珠在回路過程中離開螺旋表

面的稱之外循環(huán)，鋼珠在整個循環(huán)過程中始終不脫離螺旋表

面的稱之內(nèi)循環(huán)。內(nèi)循環(huán)螺母上開有倒孔，孔內(nèi)鑲有反向器

將相鄰兩螺紋滾道聯(lián)通起來，鋼珠越過螺紋頂部進入相鄰滾

道，形成一個循環(huán)回路.因此一個循環(huán)路里只有一圈鋼珠

與一個反向器、一個螺母常設置2?4個回路。外循環(huán)螺母只

需前后各設一個反向器即可。但為了縮短回路滾道的長度也

可在一個螺母中分為兩個或者三個回路。

a）外曰斗

滾動螺旋的要緊優(yōu)點是：1）摩擦缺失小，效率在90%以

上2）磨損很小，還能夠用調(diào)整方法消除間隙并產(chǎn)生一定的

預變形來增加剛度，因此其傳動精度很高；3）不具有自鎖性,

能夠變直線運動為旋轉(zhuǎn)運動，其效率也可達到80%以上。

滾動螺旋的缺點是1）結(jié)構(gòu)復雜，制造困難；2）有些機

構(gòu)中為防止逆轉(zhuǎn)需另加自鎖機構(gòu)。

由于其明顯的優(yōu)點，滾動螺旋早已在汽車與拖拉機的轉(zhuǎn)

向機構(gòu)中得到應用、目前在要求高效率與高精度之處多已廣

泛應用滾動螺旋，比如飛機機翼與起落架的操縱、水閘的升

降與數(shù)控機床等。

10.2鍵聯(lián)接與花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接

一、鍵聯(lián)接的作用

鍵要緊用來實現(xiàn)軸與軸上零件之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩。

有些類型的鍵還可實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或者軸向移動。

二、鍵聯(lián)接的類型

鍵是標準件，分為平鍵、半圓鍵、楔鍵與切向鍵等。設

計時應根據(jù)各類鍵的結(jié)構(gòu)與應用特點進行選擇。

1.平鍵聯(lián)接

平鍵的兩側(cè)面是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙（下

圖a）。這種鍵定心性較好、裝析方便。常用的平鍵有普通平

鍵與導向平鍵兩種。

普通平鍵的端部形狀可制成圓頭（A型）、方頭（B型）或者

單圓頭（C型）。圓頭鍵的軸端用指形銃刀加工，鍵在槽中固

定良好，但軸上鍵槽端部的應力集中較大。方頭鍵用大形銃

刀加工。軸的應力集中較小、單圓頭鍵常用于軸端。普通平

鍵應用最廣。

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導向平鍵校長，需用螺釘固定在軸槽中，為了便于裝拆，在

鍵上制出起鍵螺紋孔（上圖b）。這種鍵能實現(xiàn)軸上零件的軸

向移動，構(gòu)成動聯(lián)接、如變速箱的滑移齒輪即可使用導向平

鍵。

2.半圓鍵聯(lián)接

半圓鍵也是以兩側(cè)面為工作面（下圖a）,它與平鍵一樣具有

定心較好的優(yōu)點。半圓鍵能在槽中擺動以習嘖轂槽底面，裝

配方便。它的缺點是鍵槽對軸的削弱較大，只適用于輕載聯(lián)

接。

錐形軸端使用半圓鍵聯(lián)接在工藝上較為方便（下圖b）。

3.楔鍵聯(lián)接與切