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1、YCF正版可修改PPT（中职)机械基础项目三ppt电子课件项目项目三三联接联接零部件零部件0102任务一 螺 纹 联 接任务二 键联接目 录CONTENT0304任务三 销联接任务四 联轴器 机械制造中，联接是指被联接件与联接件的组合。就机械零件而言，被联接件有以下常用类型：（1）轴。轴是机器中最基本、最重要的机械零件，其作用是支承回转零件和传递运动、转矩。（2）齿轮。齿轮是机械产品重要的基础零件，在工程机械、矿山机械、冶金机械等中被广泛地用来传递运动和动力。（3）带轮。带轮是带传动中的重要零件，它要求强度足够，安装对中性好，旋转稳定。（4）蜗轮。蜗轮用在蜗轮蜗杆传动中用于空间交错轴的传动。此
2、外，还有联轴器、箱体与箱盖等。为保证这些零部件的正常工作，其必须定位准确和固定牢固。因此，轴上零件应在轴向和周向两个方面进行固定。小 知 识01任务一 螺 纹 联 接任 务 分 析 螺纹联接件又称为紧固件，如螺栓、螺母等，如图3-1 所示。螺纹联接件是人类最早发明的简单机械之一。螺纹由于制造简单，外形尺寸小，具有自锁特性，拧紧时能产生很大的轴向力，并保持较高的联接精度，因而获得了极其广泛的应用。图3-1螺纹联接件 如图3-2 所示，将一底边长为d2 的直角三角形绕到直径为d2 的圆柱体上，三角形斜边在圆柱体表面形成的空间曲线称为螺旋线。一、螺纹基础相 关 知 识图3-2螺旋线在圆柱体的外表面加
3、工出的螺纹称为外螺纹，如图3-3（a）所示；在圆柱体的内表面加工出的螺纹称为内螺纹，如图3-3（b）所示。一、螺纹基础 图3-3外螺纹与内螺纹（a）外螺纹（b）内螺纹螺纹的基本要素包括螺纹牙型、螺纹直径、螺距、线数、导程、旋向、螺旋升角等。1.螺纹牙型机械中常用的螺纹牙型有三角形、矩形、等腰梯形和锯齿形，如图3-4 所示。二、螺纹的基本要素图3-4螺纹牙型（1 1）（3 3）（2 2）(4)(4)（2）矩形螺纹，牙型为矩形，牙型角=0，传动效率高，但牙根强度低，主要用于传力或传导螺旋，如千分尺等。（4）锯齿形螺纹，牙型为锯齿形，工作面的牙型角为3，非工作面的牙型角为30，兼有矩形螺纹传动效率高
4、和梯形螺纹牙根强度高的特点。（1）三角形螺纹，牙型为三角形，牙型角=60，自锁性好，强度高，结构紧凑，主要用于联接，如桌椅上的螺纹联接。（3）梯形螺纹，牙型为等腰梯形，牙型角=30，传动效率略低于矩形螺纹，但牙根强度高，工艺性好，是应用最广的传动螺纹，如机床丝杠、台虎钳螺杆等。不同牙型螺纹的特点及应用如下：2.螺纹直径螺纹直径有大径（外螺纹d，内螺纹D）、小径（外螺纹d1，内螺纹D1）和中径（外螺纹d2，内螺纹D2）之分，如图3-5 所示。图3-5螺纹直径（3）中径，即通过牙型齿厚和槽宽相等处的假想圆柱的直径，可认为是外（内）螺纹直径的平均值。（2）小径，即与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆
5、柱的直径。（1）大径，即与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径，是外（内）螺纹的公称直径。3.螺距相邻两牙在中径线对应的轴向距离称为螺距（P），如图3-6 所示。图3-6单线螺纹和多线螺纹（a）单线螺纹（b）多线螺纹46576.旋向螺纹有右旋和左旋之分。沿旋进方向观察，顺时针旋转时旋入的螺纹为右旋螺纹，逆时针旋转时旋入的螺纹为左旋螺纹，如图3-7 所示。7.螺旋升角在中径圆上，螺旋线切线与端面的夹角（）称为螺旋升角。4.线数线数（n）即形成螺纹的螺旋线数目。按螺旋线数目，可将螺纹分为单线螺纹和多线螺纹，如图3-6 所示。一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹，两条及以上螺旋线所形成的螺纹称为
6、多线螺纹。5.导程同一条螺旋线相邻两牙在中径线对应两点间的轴向距离称为导程（Ph）。单线螺纹的导程等于螺距（Ph=P），双线螺纹的导程等于2 倍螺距（Ph=2P），多线螺纹的导程等于螺距乘以线数（Ph=nP）。图3-7 螺纹旋向 用于联接的螺纹称为联接螺纹，其特点是牙型均为三角形。常用的联接螺纹有普通螺纹和管螺纹。1.普通螺纹在国家标准中，将牙型角=60的三角形螺纹称为普通螺纹，以大径d（或D）为公称直径。普通螺纹又分为普通粗牙螺纹和普通细牙螺纹。（1）普通粗牙螺纹。普通粗牙螺纹螺距最大，应用广泛。（2）普通细牙螺纹。普通细牙螺纹与相同大径的普通粗牙螺纹相比，其螺距小，沟槽浅，螺旋升角小，自锁
7、性能好，适用于强度要求较高的薄壁构件及微调装置的调节结构，或受变载、冲击及振动的联接。但细牙螺纹每圈接触面小，磨损快，易发生滑牙现象，故只适用于不常装拆的地方。普通螺纹的标记方法如下：公称直径为24 mm，螺距为3 mm 的粗牙普通螺纹标记：M24。公称直径为24 mm，螺距为1.5 mm 的细牙普通螺纹标记：M241.5。三、联接螺纹“010102021.载荷和转速2.调心和安装要求（1）圆柱管螺纹。圆柱管螺纹本身不具有密封性能。要求密封时，联接处需要填充密封物。其广泛用于水、煤气管道的联接。（2）圆锥管螺纹。圆锥管螺纹有116 的螺纹锥度，其本身具有密封性能，联接时不用填料，适用于高温、高
8、压、密封要求高的管道联接。三、联接螺纹2.管螺纹 管螺纹为英制螺纹，牙型角=55，管子内径为公称直径，并用英寸表示。管螺纹又分为圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。四、螺纹联接的基本类型及常用螺纹联接件1.螺纹联接的基本类型 螺纹联接类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接。螺纹联接的类型、结构、特点及应用见表3-1。2.常用螺纹联接件 常用螺纹联接件有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等，如图3-8 所示。它们的结构、尺寸都已标准化，使用时可根据螺栓、螺钉所能承受的载荷或结构要求，计算螺纹的公称直径，然后根据其有关标准选用。螺栓、螺钉和螺母一般选用Q235、35 钢、45 钢，对于重要的或特殊用途
9、的螺纹联接件，可选用15Cr、15MnVB、20Cr、30CrMnSi、40Cr 等机械性能较好的合金钢。弹簧垫圈选用弹簧钢65Mn 制造，平垫圈选用Q235 制造。图3-8常用螺纹联接件教学视频接合面受弯矩或扭矩时螺栓组的布置教学视频紧定螺钉联接教学视频紧螺栓联接教学视频螺钉联接教学视频螺栓联接教学视频松螺栓联接02任务二 键联接任 务 分 析 轴上零件周向固定的目的是传递转矩及防止零件与轴产生相对转动，常采用键联接和过盈配合等方法加以实现。齿轮与轴的联接，通常是在轴和齿轮的轮毂上加工出键槽，用键进行联接，如图3-9 所示。图3-9齿轮的周向固定方式相关知识 键是一种联接件，通常有平键、半圆
10、键、楔键和花键。键主要用于轴与轮毂的联接，并传递转矩。当然，也有些类型的键还可以实现轴与轴上零件的轴向固定或轴向动联接。1.普通平键 根据键的头部形状不同，普通平键有圆头（A 型）、方头（B 型）和单圆头（C 型）三种形式，如图3-10 所示。圆头普通平键因在键槽中不会发生轴向移动，定位效果好，而应用最广。圆头、方头普通平键主要用于轴的中部联接，单圆头普通平键则较多地应用于轴的端部联接。一、平键 图3-10普通平键形式（a）A 型（b）B 型（c）C 型教学视频A型键教学视频B型键教学视频C型键 普通平键联接如图3-11 所示，用于轴与轮毂的静联接（无轴向移动），键的两侧面为工作面，工作时依靠
11、键的侧面与键槽接触来传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。这种联接对中性较好，装拆方便，适用于高速、高精度和承受变载、冲击的场合。但这种联接方式不能实现轴上零件的轴向固定。图3-11普通平键联接2.导向平键 当轴上安装的零件需要沿轴向移动时，可将普通平键加长，改为导向平键。导向平键与轮毂的键槽采用间隙配合，轮毂可沿导向平键轴向移动。按端部形状，导向平键分为圆头（A 型）和方头（B型）两种。因导向平键较普通平键长，一般用螺钉固定在轴槽中，以防松动。为了装拆方便，键中间设有起键螺孔。导向平键适用于轮毂轴向移动距离不大的场合。3.平键的标记和选用 平键是标准件。普通平键的标记如下：键形式bLG
12、B/T 1096其中，A 型键可不标形式；b 为键宽，L 为键的长度，如图3-12 所示。可根据键联接的结构特点、使用要求和工作条件来确定键的类型与尺寸。平键的截面尺寸bh（键宽 键高）按轴的直径d 可在机械设计手册（键）的标准中选定；平键的长度L 略短于轮毂长，也可依据相关标准选取。图3-12平键尺寸方向教学视频单圆头平键教学视频铣键槽 半圆键如图3-13 所示，其侧面呈半圆形。半圆键联接如图3-14 所示，轴槽也制成半圆形，轮毂槽开通，工作面是两侧面。半圆键的特点是制造容易、拆装方便，键能绕轴槽底圆弧摆动，以适应轮毂的装配，但轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般适用于轻载联接，尤其适用
13、于锥形轴端部联接。二、半圆键图3-13半圆键图3-14半圆键联接 楔键分为普通楔键和钩头楔键两种，如图3-15 所示。图3-16 所示为楔键联接，楔键的上表面和轮毂键槽底面有1100 的斜度，键上、下面为工作面，装配时将键打入轴与轮毂键槽内，使上、下面产生很大的挤压力，两侧面与轮毂键槽侧有间隙，工作时靠接触面间的摩擦力来传递转矩及单向轴向力。钩头楔键装配时钩头与轮毂间应留有拆卸空间，以便拆卸。三、楔键 图3-15楔键（a）普通楔键（b）钩头楔图3-16楔键联接 花键联接由内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。显然，花键联接是平键
14、联接在数目上的发展。根据键齿的不同，常用的花键分为强度高的渐开线花键和一般常用的矩形花键两类。花键的齿侧面为工作面，花键联接如图3-17 所示。与平键联接相比，因键齿的数目增多，总接触面积增大，且键槽较浅，对轴的强度削弱较小，故花键联接具有承载能力强、传递转矩大、导向性好、定心精度高等优点，但花键制造困难，成本较高。花键联接主要用于定心精度要求高和大载荷的场合，在机床和汽车工业中应用广泛。四、花键 图3-17花键联接（a）内花键（b）外花键（c）联接03任务三 销联接任务分析 直接用钻头在轴与轴上零件钻孔，然后用销联接起来称为销联接。销联接结构简单，但销的直径较小，只能承受较小的转矩。根据联接
15、功能不同，销可用于固定零件的相对位置（定位销）、传递动力或转矩（联接销），或作为安全装置中被切断的零件（安全销）。销按外形分为圆柱销和圆锥销，圆锥销上有150 的锥度，即锥度C=（D-d）/L，即每增加50 mm 长，大端直径比小端直径大1 mm。为保证销与孔的充分接触，应将两联接零件固定后一起铰孔。相关知识 定位销是用来固定零件之间相对位置的销，如图3-18 所示。定位销一般不承受载荷或承受很小的载荷。例如，减速器的箱体和箱盖之间采用销进行定位。一、定位销图3-18定位销 联接销是用来传递运动和转矩的销，如图3-19 所示。联接销只能承受不大的载荷，通常用于轻载或不很重要的场合，如轴与轮毂、
16、轴与套筒联轴器的联接。二、联接销图3-19联接销 安全销是用于安全保护装置中的过载剪断元件。当传递的动力或转矩过载时，用来联接的销首先被切断，从而保护被联接的零件免受损坏，这种销称为安全销，如图3-20 所示。销的尺寸通常以过载20%30%时即折断为依据确定。使用时，应考虑销切断后不易飞出和易于更换，为此，必要时可在销上切出槽口。三、安全销图3-20安全销 为了满足特殊联接的需要，还设计制造了三种带螺纹的销。带内螺纹的圆锥销（见图3-21）、大端带螺尾的圆锥销（见图3-22）适用于不通孔场合，螺纹供拆卸使用。小端带螺尾的圆锥销（见图3-23），可用螺母锁紧，适用于冲击、振动的场合。四、带螺纹的
17、销图3-21带内螺纹的圆锥销图3-22大端带螺尾的圆锥销图3-23小端带螺尾的圆锥销04任务四 联轴器任务分析可以用哪些方法将图3-24 所示的两根轴联接在一起？图3-24轴的联接相关知识1.刚性联轴器 刚性联轴器不能补偿两根轴的偏移（如轴向偏移），用于两根轴之间能严格对中并在工作中不发生相对偏移的场合。（1）凸缘联轴器。凸缘联轴器由两个带凸缘的半联轴器和一组螺栓组成，两半联轴器分别用键与两轴联接（见图3-25），同时它们再用螺栓相互联接，如图3-26 所示，它是刚性联轴器中应用最广的一种。该联轴器结构简单，对中性好，能传递较大的转矩，但不能补偿两轴的偏移，没有缓冲、吸振的作用，适用于两轴对中
18、严格、刚性大、转速低、冲击小的场合。图3-25半联轴器与轴的联接图3-26凸缘联轴器效果图（2）套筒联轴器。套筒联轴器由套筒和联接零件（销钉或键）组成，如图3-27 所示。这种联轴器构造简单，径向尺寸小，对中性好，但不能缓冲、吸振，传递转矩小，装拆时需做轴向移动，多用于两轴对中严格、低速轻载的场合。图3-27套筒联轴器图3-28偏移的形式2.挠性联轴器 由于制造和安装的误差，受载之后的变形、轴承磨损、工作温度的变化及传动过程中产生的振动等因素的影响，联轴器所联接的两轴的轴线往往不能严格对中，存在一定的相对位移与偏斜，这称为偏移。偏移的形式有轴向偏移、径向偏移、角偏移和综合偏移，如图3-28 所
19、示。图3-29滑块联轴器结构示意图（1）滑块联轴器。滑块联轴器由两个带径向槽的半联轴器和一个两面具有相互垂直的凸榫的中间滑块（弹性元件）组成，滑块上的凸榫分别和两个半联轴器的凹槽相嵌合，如图3-29 所示。图3-30所示为滑块联轴器实物图。滑块联轴器结构简单，制造方便，可较好地补偿两轴的偏移，但转速较高时易磨损，也会给轴和轴承带来附加载荷，只适用低速、冲击小的场合。图3-30滑块联轴器实物图教学视频十字滑块联轴器教学视频十字滑块联轴器图3-31万向联轴器结构示意图（2）万向联轴器。万向联轴器由两个万向接头及一个十字销以铰链的形式联接而成，属无弹性元件的挠性联轴器，如图3-31 所示。图3-32
20、 所示为万向联轴器实物图。万向联轴器结构紧凑，维护方便，能补偿两轴之间较大的角偏移（角度偏移可达35 45），适用于两轴中心线相交成大角度的联接，多用于汽车、拖拉机、切削机床等机器的传动系统中。图3-32万向联轴器实物图教学视频万向联轴器图3-33弹性套柱销联轴器结构示意图（3）弹性套柱销联轴器。弹性套柱销联轴器结构与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替了联接螺栓。它将一端套有弹性套的柱销装在两个半联轴器凸缘孔中，实现两个半联轴器的联接，如图3-33 所示。图3-34 所示为弹性套柱销联轴器实物图。这种有弹性元件的挠性联轴器重量轻、结构简单，柱销弹性套的弹性变形可以补偿两轴的相对位移，并
21、有缓冲、吸振作用，但弹性套易磨损，寿命较短。其通常用于载荷平稳、经常正反转、启动频繁、转速较高、传递中小转矩的轴。图3-34弹性套柱销联轴器实物图（4）弹性柱销联轴器。弹性柱销联轴器的结构与凸缘联轴器也相似，它是用弹性柱销代替了联接螺栓，如图3-35 所示。图3-36 所示为弹性柱销联轴器实物图。弹性柱销一般用尼龙制造，为改善柱销与孔的接触条件及补偿性能，弹性柱销的一端制成鼓形。该种有弹性元件的挠性联轴器结构简单，制造容易，维护方便，可允许较大的轴向窜动，但径向位移和偏角位移的补偿量不大，因尼龙对温度敏感，故需要限制使用温度。其一般用于轻载的场合。图3-35弹性柱销联轴器结构示意图图3-36弹性柱销联轴器实物图教学视频弹性柱销联轴器教学视频联轴器1教学视频联轴器2教学视频联轴器3教学视频联轴器4教学视频联轴器5教学视频联轴器6教学视频齿式联轴器教学视频夹壳联轴器感感 谢谢 观观 看看