機(jī)械基礎(chǔ)通用機(jī)械零件

1、第五篇 通用機(jī)械零部件,零件是組成機(jī)器的最小單元，可分為通用零件和專用零件兩類。部件是將若干個(gè)零件組合在一起的一套協(xié)同工作的零件組合體。,研究對(duì)象: 通用機(jī)械零部件,主要內(nèi)容: 研究通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)問題(工作原理、類型選擇、外形和尺寸確定、材料選擇、精度等級(jí)選擇、表面質(zhì)量及技術(shù)條件確定，以及基本設(shè)計(jì)方法)。,第15章 聯(lián) 接,按是否可拆分為,聯(lián)接：將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件組合成一體的結(jié)構(gòu)。,按被聯(lián)接件之間是否可 以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以分為,可拆聯(lián)接： 不可拆聯(lián)接： 過盈配合聯(lián)接：,動(dòng)聯(lián)接： 靜聯(lián)接：,本章主要研究普通平鍵聯(lián)接和螺紋聯(lián)接。,允許多次裝拆，不會(huì)破壞或損傷聯(lián)接中的任何一個(gè)零件，如鍵聯(lián)接、

2、螺紋聯(lián)接和銷聯(lián)接等。,若不破壞或損傷聯(lián)接中的零件就不能將聯(lián)接拆開，如焊接、鉚接、粘接等。,界于可拆和不可拆聯(lián)接之間的一種聯(lián)接。,鉸鏈、軸和軸承等。,鍵聯(lián)接、螺紋聯(lián)接等。,15.1鍵聯(lián)接,1.鍵聯(lián)接的類型和應(yīng)用,鍵是標(biāo)準(zhǔn)零件，通常用來實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)的導(dǎo)向。鍵聯(lián)接的主要類型有：平鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接。平鍵聯(lián)接和半圓鍵聯(lián)接為松鍵聯(lián)接，楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接為緊鍵聯(lián)接。,松鍵聯(lián)接中，鍵的兩側(cè)面是工作面，工作時(shí)，靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵的上表面和輪轂的鍵槽底面間留有間隙。對(duì)中性好，裝拆方便。,緊鍵聯(lián)接用于靜聯(lián)接，鍵上

3、、下面是工作表面。,15.1鍵聯(lián)接,1.鍵聯(lián)接的類型和應(yīng)用,平鍵聯(lián)接,特點(diǎn)：平鍵聯(lián)接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)中性好，裝拆方便等特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。但平鍵聯(lián)接不能承受軸向力，因而對(duì)軸上的零件不能起到軸向固定的作用。,分類：按用途不同，平鍵可分為普通平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵三種。普通平鍵用于靜聯(lián)接，導(dǎo)向平鍵用于移動(dòng)距離較小的動(dòng)聯(lián)接，滑鍵用于移動(dòng)距離較大的動(dòng)聯(lián)接。,普通平鍵種類,普通平鍵,平鍵聯(lián)接,普通平鍵和鍵槽尺寸,普通平鍵,平鍵聯(lián)接,普通平鍵,平鍵聯(lián)接,標(biāo)記示例：,圓頭平鍵軸上的鍵槽用端銑刀加工，鍵在槽中固定良好，但軸上鍵槽端部的應(yīng)力集中較大。 平頭平鍵軸上的鍵槽用盤銑刀加工，應(yīng)力集中較小，但鍵在軸上的

4、軸向固定不好。 單圓頭平鍵常用于軸的端部聯(lián)接，軸上鍵槽常用端銑刀銑通。,普通平鍵,平鍵聯(lián)接,普通平鍵的加工：,導(dǎo)向平鍵,平鍵聯(lián)接,當(dāng)被聯(lián)接的輪轂類零件在工作過程中須在軸上作較小距離的軸向移動(dòng)時(shí)，則采用導(dǎo)向平鍵。,導(dǎo)向平鍵較長(zhǎng)，應(yīng)用螺釘固定在軸上的鍵槽中,為了便于拆卸，鍵上制有起鍵螺孔,以便擰入螺釘使鍵退出鍵槽。軸上的傳動(dòng)零件可沿鍵作軸向滑移，如變速箱中的滑移齒輪。,滑鍵,平鍵聯(lián)接,當(dāng)軸上零件滑移距離較大時(shí)，因所需導(dǎo)向鍵的尺寸過大，制造困難，固采用滑鍵?；I固定在輪轂上，輪轂帶動(dòng)滑鍵在軸上的鍵槽中作軸向滑移。這樣只需在軸上銑出較長(zhǎng)的鍵槽，而鍵可以做的較短。,半圓鍵聯(lián)接,半圓鍵聯(lián)接如圖所示。半圓鍵

5、能在軸的鍵槽內(nèi)擺動(dòng)，以適應(yīng)輪轂鍵槽底面的斜度，特別適合錐形軸端的聯(lián)接。它的缺點(diǎn)是鍵槽對(duì)軸的削弱較大，只適合于輕載聯(lián)接。,楔鍵聯(lián)接,楔鍵上、下面是工作表面，上表面有1:100的斜度，輪轂鍵槽底面也有1:100的斜度。裝配后，鍵的上下表面與輪轂和軸上鍵槽的底面壓緊，工作時(shí)靠工作表面的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，并能承受單向軸向力和起軸向固定作用。 楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種。 楔鍵聯(lián)接由于工作表面產(chǎn)生很大預(yù)緊力，軸和輪轂的配合產(chǎn)生偏心和偏斜。因此主要用于輪轂類零件的定心精度要求不高和低轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。,切向鍵聯(lián)接,切向鍵是由一對(duì)斜度為1：100的楔鍵組成的，如圖所示。裝配時(shí)，兩個(gè)鍵分別自輪轂兩端楔入，裝配后兩

6、個(gè)相互平行的窄面是工作面，工作時(shí)依靠工作面的擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。一對(duì)切向鍵只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，當(dāng)傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)裝兩對(duì)相互成120 130的切向鍵。切向鍵能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩，常用于重型機(jī)械。,2.平鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度計(jì)算,15.1鍵聯(lián)接(續(xù)）,鍵的類型選擇,選擇鍵的類型主要應(yīng)考慮以下因素： 傳遞轉(zhuǎn)矩大??； 對(duì)中性要求； 輪轂是否需要作軸向移動(dòng)及滑移距離大小； 鍵在軸的中部或端部等。,2.平鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度計(jì)算,15.1鍵聯(lián)接（續(xù)）,鍵的尺寸選擇,平鍵的主要尺寸為鍵寬、鍵高和鍵長(zhǎng)。設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)軸的直徑從標(biāo)準(zhǔn)中選擇平鍵的寬度和高度；鍵的長(zhǎng)度略小于輪轂的長(zhǎng)度（一般比輪轂長(zhǎng)度短510），并符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的長(zhǎng)

7、度系列。,平鍵的強(qiáng)度校核,2.平鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度計(jì)算,15.1鍵聯(lián)接（續(xù)）,受力情況:如圖所示，鍵受到剪切和擠壓作用。,主要失效形式:鍵、軸和輪轂中強(qiáng)度較弱的工作表面被壓潰（對(duì)靜聯(lián)接）或磨損（對(duì)動(dòng)聯(lián)接）。,因此，一般只需校核擠壓強(qiáng)度（對(duì)靜聯(lián)接）或壓強(qiáng)（對(duì)動(dòng)聯(lián)接）。設(shè)載荷沿鍵長(zhǎng)均勻分布，則靜聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度條件為：,動(dòng)聯(lián)接的壓強(qiáng)條件為 ：,T,鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力和許用壓強(qiáng),經(jīng)校核若聯(lián)接強(qiáng)度不夠，可采取以下措施： 適當(dāng)增加輪轂和鍵的長(zhǎng)度，但鍵長(zhǎng)不宜大于2.5d。 用兩個(gè)鍵相隔布置，考慮到載荷分布的不均勻性，只能按1.5個(gè)鍵作強(qiáng)度計(jì)算。,平鍵的強(qiáng)度校核,2.平鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度計(jì)算,15.1鍵聯(lián)接（續(xù)）,15. 2 花鍵聯(lián)接,花鍵聯(lián)接由具有周向均勻分布的多個(gè)鍵齒的花鍵軸和具有同樣數(shù)目鍵槽的輪轂組成，如圖所示。,花鍵依靠鍵齒側(cè)面的擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩，由于是多齒傳遞載荷，所以承載能力強(qiáng)。由于齒槽淺，故對(duì)軸的削弱小，應(yīng)力集中小，且具有定心好和導(dǎo)向性能好等優(yōu)點(diǎn)，但需要專用設(shè)備加工，生產(chǎn)成本高。,應(yīng)用：花鍵聯(lián)接適用于定心精度要求高、載荷大 或經(jīng)?；频穆?lián)接中。,按齒形分為：矩形花鍵和漸開線花鍵 矩形花鍵齒形簡(jiǎn)單，易于制造，應(yīng)用廣泛。 漸開線花鍵齒根厚，強(qiáng)度高，加工工藝性好，適用于載荷較大及尺寸較大的聯(lián)接。,15. 2 花鍵聯(lián)接,15.3 銷聯(lián)接,用途：固定零件間