机械设计基础第5-1周教案

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1、课题思育目的要求重点难点关键教具资料教学环节课时计划第17.18课时授课时间：10月19日连接课型新授激发学牛学习专业课的兴趣掌握平键、花键的连接能力培养学牛结合牛活实例，理解概念的能力平键、花键的连接平键、花键的连接理解概念多媒体教学内容教学方法导入新课：导入新课轴与轴上的零件周向固定形成的联接称为轴毂联接。轴毂联接的主要形式为键联接。新授:连接一、键联接的类型、特点和应用键联接主要用于轴和轴上零件的周向固定并传递转矩；有的兼作轴上零件的轴向固定或轴向滑动。1.平键联接平键的上表面与轮毂键槽顶面留有间

2、隙，依靠键与键槽间的两侧面挤压力F,传递转矩T。所以两侧面为工作面。制造容易、装拆方便、定心良好，用于传动精度要求较高的场合。根据用途可将其分为如下三种：①普通平键联接键的尺寸是长L、宽b和高h。端部形状有圆头（A型）、平□aaabaca课堂讲授，实物教学，多媒体课件教学20’2滑餐联已裁短｝头（B型）和单圆头（C型）三种，C型键用于轴端。A、C型键的轴上键槽用立铳刀加工，对轴应力集屮较大。B型键的轴上键槽用盘铳刀加工，轴上应力集屮较小。②导向平键联接当零件需要作轴向移动时，可釆用导向平键联接。导向平键

3、较普通平键长，为防止键体在轴中松动，用两个螺钉将其固定在轴上，其中部制有起键螺钉。③滑键联接滑键与轴上的零件固定为一体，工作时二者一起沿长长的轴槽滑动,适应于轴上零件移动距离较大的场合2.半圆键联接半圆键的两个侧而为半圆形，工作时靠两侧面受挤压传递转矩,键在轴槽内绕其儿何中心摆动。以适应轮毂槽底部的斜度，转拆方便，但对轴的强度削弱较大，主要用于轻载场合。3.楔键联接课堂讲授，实物教学，20’多媒体课件教学键的上表面和轮毂槽底面均制成1：100的斜度，装配时将键用力打入槽内，使轴与伦毂之间的接触面产生很大

4、的径向压紧力，转动时靠接触面的摩擦力来传递转矩及单向轴向力。可分普通楔键和钩头楔键两种形式。钩头楔键与伦毂端面之间应留有余地，以便于拆卸。楔键的定心性差，在冲击、振动或变载荷下，联接容易松动。适用于不要求准确定心、低速运转的场合。1.切向键传递较大转矩时，可釆用由一对普通楔键组成的切向键联接。键的上、下面互相平行，需两边打入。定心性差，适用于不要求准确定心、低速运转的场合。二、平键联接的选择与强度校核1•尺寸选择①根据键联接的工作要求和使用特点，选择平键的类型②按照轴的公称直径d,从国家标准中选择平键的

5、尺寸bxh,教材表10—4o③根据轮毂长度选择键长L:键的长度应略小于轮毂的长度。键长L应符合标准长度系列，教材表10—4o2•强度计算失效形式：「压溃（键、轴、毂屮较弱者J磨损（动联接）鷗的剪断（较少）强度核算：对普通平键一般只挤压6=强度计算：耐磨性校核：P=§[p]ahi键联接的许用应力和许用压强，见教材表静联接）Ahl/2hidSQL课堂讲授，实物教学，20’多媒体课件教学小结10—5o三、花键联接花键联接由轴上加工出多个键齿的花键轴和轮毂孔上加工出同样的键齿槽组成。工作时靠键齿的侧面互相挤压传

6、递转矩。其优点：比平键联接承载能力强；轴与零件的定心性好；导向性好。对轴的强度削弱小；缺点是成本较高。因此，花键联接用于定心精度要求高和载荷较大的场合。花键已标准化，按齿廓的不同，可分矩形花键和渐开线花键。1.矩形花键联接矩形花键的齿侧面为互相平行平面，制造方便，广泛应用。国标GB1144-87。见教材图10—27a2.渐开线花键联接渐开线花键的齿廓为渐开线，分度圆上的压力角为30。和45。两种。具有制造工艺性好、强度高、易于定心和精度高，使用于重载及尺寸较大的联接。见教材图10—27bo（1）轴的功用

7、是支承轴上旋转零件，并传递转矩和运动。按轴受载荷的性质不同，可将轴分为传动轴、心轴和转轴。（2）轴是机械中的重要零件，轴的设计直接影响整机的质量。轴的设计一般应解决轴的结构和承载能力两方面的问题。具体的说，轴的设计步骤有：①选择轴的材料；②初步估算轴的直径；③进行轴的结构设计；④精确校核（强度、刚度、振动等）；⑤绘制零件的工作图。（3）轴的结构设计应从多方面考虑，应满足的基本要求有：轴上零件有准确的位置、固定可靠，轴具有良好的工艺性，便于加工和装拆，合理布置轴上零件，以减小轴的工作应力。（4）轴的强度计

8、算包扌舌有以下两种：①按传矩初步计算轴的直径，只是根据传矩计算直径，忽略了弯矩，计算结果是粗略的；②按弯扭合成的当量弯矩校核轴的强度，同时考虑了弯矩核扭矩的作用，由于弯矩和传矩引起的应力性质可能不同，所以引入了折算系数。（5）键和花键是最常用的轴毂联接方式，均己标准化。设计和使用时应根据定心要求、载荷大小、使用要求和工作条件等合理选择。（6）根据工作前是否有预紧力，键联接可分为松联接和紧联接。松联接的工作表面是键的侧面，靠挤压工作，屈于这类