机械设计基础 教学课件 作者 欧阳志红 2 第12章.ppt

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1、第十二章　工程中的联接为了便于机器的制造、安装、维修等，常采用不同的联接方法将零、部件合成整体。联接可分成不可拆联接、可拆联接和过盈配合联接。当拆开联接时，至少要破坏或损伤联接中的一个零件，这种联接称为不可拆联接，如焊接、铆接、粘接等；当拆开联接时，无需破坏或损伤联接中的任何零件，这种联接称为可拆联接，如键联接、销联接和螺纹联接等；过盈配合联接是利用包容件和补包容件间的过盈量，将两个零件连成一体的结构，是界于可拆联接和不可拆联接之间的一种联接。机械联接还可分为动联接和静联接。在机器工作时，被联接零件间可以有相对运动的称为动联接，如各

2、种运动副、变速器中滑移齿轮的联接。反之，称为静联接，如减速器中箱体与箱盖的联接。【基本要求】(1)掌握键联接的类型及应用。(2)掌握普通平键类型的选择方法。(3)掌握螺纹联接的类型选用方法。(4)了解联轴器与离合器的类型及其应用场合。【重点和难点】(1)键联接的类型及应用。(2)普通平键类型的选择及其强度校核。(3)销联接的类型及其应用。(4)螺纹联接的类型及其应用。(5)螺纹联接的强度计算。(6)联轴器的类型及其应用。(7)离合器的类型及其应用。第一节　键　联　接键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩，有些类型的键还

3、可以实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。键联接包括平键联接、半圆键联接、楔键联接、切向键联接和花键联接等多种类型，其中以平键联接最为常用。一、键联接的类型及应用1.平键联接平键联接如图12-1所示，平键的剖面为矩形，键的两个侧面是工作面。在工作的时候，靠键与键槽的挤压来传递运动和转矩。平键联接的结构简单、制造容易、对中性较好、装拆方便，能够承受冲击或变载荷，因而得到广泛的应用。但这种联接不能承受轴向力，因而对轴上的零件不能起到轴向固定的作用。(1)普通平键　普通平键按其结构可分为圆头(A型)、方头(B型)和单圆头(C型)三种形式。图12

4、-1b为A型键，A型键的轴槽用指形铣刀加工，键在键槽中固定良好，但轴上键槽端部的应力集中较大。图12-1c为B型键，B型键克服了A型键的缺点，当键尺寸较大时，宜用紧定螺钉将键固定在键槽中，以防松动。图12-1d为C型键，C型键主要用于轴端与轮毂的联接。平键选择的主要依据是轴的直径。可查阅有关国家标准(见表12-1)选取键宽(b)和键高(h)的尺寸，键长参照轮毂的长度而定，一般按照键长的标准系列选择略低于轮毂长度的尺寸。(2)导向平键　如图12-2所示，在工作过程中，若轴上的传动零件沿轴线作相对滑动，则采用导向平键能够起到导向的作用，实

5、现轴上零件的轴向移动，构成动联接。如汽车变速箱中的滑移齿轮就采用了导向平键。导向平键是一种长度较大的平键，为了防止键在轴上的键槽中松动，需要采用螺钉将其固定在轴上的键槽中。在键的中部，常加工出起键螺纹孔，以便于拆卸。2.半圆键联接半圆键联接如图12-3a所示。半圆键的侧面呈半圆形，轴上加工出的键槽也呈半圆形。它也是以两侧面为工作面，与平键一样具有良好的定心性能。工作的时候，半圆键能在轴槽中绕其几何中心摆动，可以适应轮毂上键槽底面的斜度。半圆键用于静联接，具有适应性较好，装配较为方便等优点，尤其适于锥形轴端与轮毂的联接，如图12-3b所

6、示。但是，由于轴上的键槽窄而深，因此对轴的强度削弱很大，一般只适用于轻载联接。3.楔键联接如图12-4所示为楔键联接，楔键的上、下两面为工作面，与槽底没有间隙，而键的两个侧面是非工作面，与键槽的两个侧面应留有间隙。楔键的上表面和与它相配合的轮毂键槽底面均有1∶100的斜度。装配时将楔键打入，使楔键楔紧在轴和轮毂的键槽中，楔键的上、下表面受挤压，工作时靠这个挤压产生的摩擦力传递转矩。楔键分为普通楔键(如图12-4a所示)和钩头楔键(如图12-4b所示)两种，钩头楔键的钩头目的是为了拆键。4.切向键联接图12-5所示为切向键联接。切向键是

7、由一对楔键组成的，装配时，一对键分别自轮毂两边打入，使两工作面分别与轴和轮毂上的键槽底面压紧。二、平键联接的强度计算键的材料采用强度极限不低于600MPa的碳素钢，通常用45钢。当轮毂用非铁金属或非金属材料时，键可用20钢或Q235钢。在设计联接时，平键的选择和计算一般按以下步骤进行。1.选择平键的类型根据传动的情况和工作要求，按照各类键的结构形式和应用特点选择平键的类型。2.确定键的截面尺寸根据轴的直径d，从国家标准中查取键的相应截面尺寸b×h，见表12-1。受力图3.确定键的长度按照轴结构设计的结果，根据轮毂的长度L1，来确定键的

8、长度L，并按照标准系列值选取相近的标准值，见表12-1。4.校核平键联接的强度必要时，应进行平键的强度校核，在静联接中，平键联接的主要失效形式是工作面的压溃。除非有严重过载，一般不会发生键被剪断的现象。普通平键的受力情况