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1、Y CF(中职)机械基础1、认识键、花键、销、成形、过盈联接教学课件项目四 认识机械连接 奔驰汽车由成千上万个零部件按确定的方式连接而成的,其他机器或机构也是如此。那么这些零部件是怎么连接在一起的呢?在这个项目里我们就一起去认识机械连接,同学们要注意哦,很多连接件本身也是零件,有些还是标准件,所以在前面介绍零件时我们没有专门介绍。任务一 认识键、销、成形、过盈连接任务目标:1、认识键连接的作用、分类和构造。2、认识花键连接的作用、分类和构造。3、认识销连接的分类和各自的作用。4、了解成形连接的特点。5、了解过盈连接的类型和特点。机器中的连接接分为静连接和动连接。被连接件间相互固定、不能做相对运
2、动的连接称为静连接。被连接件间能按一定运动形式作相对运动的连接称为动连接。键和花键主要用于轴和带毂零件(如齿轮、带轮、蜗轮等)之间的连接,以实现周向固定、传递转矩。销主要用来固定零件之间的相互位置(定位销),也用于轴、毂间或其它零件之间的连接(连接销),还可充当过载剪断元件(安全销)。成形连接又称无键连接,轴毂连接段为非圆形。过盈连接是利用两个被连接件之间的过盈配合来实现的。一、键连接 键是标准件,主要用于轴和带毂零件的周向固定,以传递转矩。轴上零件轴向移动时,还可用一些键来导向。按照结构特点和工作原理,键连接可分为平键连接、半圆键连接、楔键连接等。其中最常用的为平键连接。1、平键连接 平键的
3、下面与轴上键槽的底面紧贴,上面与轮毂键槽的顶面留有间隙,两侧面为工作面,依靠键与键槽之间的挤压力传递转矩。平键加工容易,平键连接装拆方便、对中性良好,用于传动精度要求较高或承受变载、冲击等场合。平键分为:普通平键、导向平键和滑键三种。还有一种键高较小的普通平键称为薄壁平键,可用于薄壁零件的连接。(1)普通平键 普通平键用于静连接,端部有圆头(A型)、方头(B型)和一端方头一端圆头(C型)三种形式。A 型B 型A型平键定位好,应用广泛。C型平键用于轴端。A、C型平键的轴上键槽用立铣刀铣削而成。B型平键的轴上键槽用盘铣刀铣削而成,轴上应力集中较小;但对于尺寸较大的键,要用紧定螺钉压紧,以防松动。(
4、2)导向平键 导向平键(导键)连接和滑键连接都是动连接。导键固定在轴上,而毂可以沿着键移动。(3)滑键滑键固定在毂上,随着毂一起沿着轴上的键槽移动。2、半圆键连接半圆键在槽中绕其几何中心摆动以适应毂上键槽的斜度。半圆键的侧面是工作面,主要用于载荷较轻的连接,也常用于圆锥轴连接的辅助装置。3、斜键连接斜键只能用于静连接。楔键有圆头、方头和钩头三种。楔键的上、下两个面为工作表面,上表面有1:100的斜度,与它相配的轮毂键槽的底面也有1:100的斜度。楔键与毂上的键槽底面和轴上键槽的底面贴合,借以楔紧在轴、毂之间构成连接。楔键连接只适用于对中性要求不高、载荷平稳、低速运转的场合,如农业机械、建筑机械
5、等。钩头楔键用于不能从另一端将楔键打出的场合,钩头部分供拆卸用。5、键的失效形式 键可能的失效有:键的剪断;静联接时,较弱零件(通常为毂)的工作面被压溃;动联接时,工作面的磨损等。压溃或磨损常是主要失效形式。二、花键连接 内、外花键均为多齿零件,在外圆柱表面上的花键为外花键;在内圆柱表面上的花键为内花键。花键连接是靠轴和毂上的纵向齿的侧面互相挤压传递转矩;其适用于定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的连接场合。根据齿形不同,花键连接分为矩形花键连接和渐开线花键连接两种。(1)矩形花键 矩形花键的键齿面为矩形,常用于汽车、机床变速箱中的滑移齿轮与轴的连接。矩形花键连接采用小径定心,其定心精度高。
6、(2)渐开线花键 渐开线花键的键齿面为渐开线,齿根较厚,强度较高,受载时齿上有径向分力,能起自动定心作用,有利于保证同轴度。适用于载荷较大、尺寸较大的连接。一般用在起重运输机械、矿山机械中等。(3)花键连接的特点 齿面的压溃或磨损,齿根的剪断或弯断等。(4)花键连接的可能失效形式 受力较为均匀,齿根处应力集中较小,可承受较大的载荷,对中性好,导向性好,制造工艺较复杂等。三、销连接销连接通常只传递不大的载荷。销连接通常用于固定零件之间的相对位置(定位销),也用于轴毂间或其它零件之间的连接(连接销)。销按形状分为圆柱销、圆锥销和异形销三类。1、圆柱销圆柱销利用微量过盈与铰光的销孔配合。为了保证定位
7、精度和连接的紧固性,圆柱销不宜经常装拆。2、圆锥销 圆锥销具有1:50的锥度,靠圆锥的挤压作用固定在铰光的销孔中,可多次装拆。其小端直径为标准值,自锁性能好,定位精度高。3、几种特殊结构的圆锥销 内螺纹圆锥销和螺尾圆锥销可用于销孔没有开通或装拆困难的场合。开尾圆锥销可保证销在冲击、振动或变载下不致松脱。4、异形销 异形销种类很多,其中开口销工作可靠、装拆方便,常与槽型螺母合用,锁定螺纹连接件;其中螺纹轴的径向开有通孔,开口销穿过孔后,其尾部被掰开。5、槽销和弹性圆柱销 槽销用弹簧钢加工而成,有纵向凹槽,由于材料的弹性,槽销挤紧在销孔中,销孔不需铰光。槽销可多次装拆,多用于传递载荷。弹性圆柱销是
8、用弹簧钢带制成的纵向开缝的圆管,借弹性均匀挤紧在销孔中。这种销比实心销轻,可多次装拆。销孔无需铰光。四、成形联接 成形联接是利用非圆截面的轴与相应形状的毂孔构成的联接。轴和毂孔可制成柱形或锥形,柱形只能传递转矩,锥形还能传递轴向力。这样的联接没有应力集中,定心性好,承载能力强,装拆也方便;但由于工艺上的困难,应用并不普遍。五、过盈联接 过盈联接是利用两个被联接件本身的过盈配合来实现的,一为包容件,一为被包容件。装配后包容件与被包容件的径向变形使配合面间产生了很大的压力,工作时载荷就靠相伴而生的摩擦力来传递。1、圆柱面过盈联接 当配合面为圆柱面时,可采用压入法或温差法(加热包容件或冷却被包容件)
9、装配。2、圆锥面过盈联接 这种联接的特点:定心性好,便于装拆,压紧程度也易于调整。对于重载、过盈量大,要求可靠度高的圆锥形过盈联接,可用液压装拆的方法。六、弹性环联接 弹性环联接是利用以锥面贴合并挤紧在轴毂之间的内、外钢环构成的联接。在由拧紧螺纹联接而产生的轴向压紧力作用下,两环抵紧,内环缩小而箍紧轴,外环胀大而撑紧毂,于是在接触表面间产生径向力,载荷就靠相伴而生的摩擦力来传递。胀套联接也是一种弹性环联接,所不同的是内、外弹性环都有一轴向缺口,称为胀紧套。胀紧套的轴向缺口是为了增强套的弹性。将胀紧套压紧(缺口收缩),再压进相应的孔中后,胀紧套的缺口因弹性恢复,产生力的作用,使胀紧套紧紧地与孔壁贴在一起。七、任务小结1、键连接(1)平键连接(2)半圆键连接(3)斜键连接(4)常用键标记(5)键的失效形式2、花键连接(1)矩形花键(2)渐开线花键(3)连接特点(4)可能失效形式3、销连接(1)圆柱销(2)圆锥销(3)异形销(4)槽销和弹性圆柱销4、成形联接5、过盈联接6、弹性环联接八、完成课后练习