机械技术应用基础培训教材经典课件(PPT44页)
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剪切
键受到剪切力的作用
第二节 键、销联接受力分析
剪切
铆钉联接
第二节 键、销联接受力分析
剪切
销钉联接
第二节 键、销联接受力分析
剪切 剪切力：现以铆钉为例，应用截面
法，假想沿剪切面m—m，将销钉 分为两段，取其中一段作为研究 对象。 由平衡条件可知，剪切面上内力 的合力应与外力F平衡，沿截面作 用。此内力称为剪切力，通常用 铆钉的剪切破坏 FQ表示。
∑Fx=0 F – FQ = 0 FQ= F
第二节 键、销联接受力分析
剪切 切应力：切应力是单位面积的剪切力，通
常用τ表示。设剪切面积为A，剪切力为 FQ，则剪切面上的切应力为
F
Q
A
Τ---切应力（MPa） FQ---剪切力（N） A---剪切面积（mm2）
第二节 键、销联接受力分析
挤压
挤压应力：构件受到挤压变形时，相互挤压的接触
③校核键的抗挤强度。键所受的挤压力 Fjy=F=24×103N，挤压面积
Ahl9(7 0 1)m 42 m 2m 52 2m jy 2 2
因此
F jy2 4 13M 0 P 9.a 2 5 M P a
A jy 252
jy
jy
故键的抗压强度足够。
根据计算结果可知，键的强度足够，而其中抗 压强度裕量较少。
挤压面
第三节 键、销联接的强度计算
抗剪强度条件：为了保证构件在工作时不发生剪
切破坏，必须使构件的工作切应力小于或等于材
料的许用切应力，即剪切的强度条件为
F Q
A
［τ］----许用切应力(MPa)，可从有关手册查得。
与轴向拉伸和压缩的强度计算相类似，抗 剪强度条件也可以用来解决强度计算的三类问题： 校核强度、设计截面和确定许用载荷。
第四节 螺纹联接
螺纹及其主要参数
1 大径d (公称直径) 2 小径d1 (强度计算直径） 3 中径 d2 (配合直径） 4 螺距p 5 线数n 6 导程s=nP 7 螺纹升角 8 牙型角
，
第四节 螺纹联接
螺纹及其主要参数
螺纹升角与导程关系 arctannP
d2
第四节 螺纹联接
螺纹联接类型
普通螺栓联接 铰制孔用螺栓联接
机械技术应用基础
第四章 联 接
包头职业技术学院
第四章 联接
内容 键销联接的类型和应用
键、销联接受力分析 键、销联接强度计算
螺纹联接
剪切 挤压 抗剪强度条件 抗压强度条件
第一节 键 销联接
键、销联接类型及应用
1 普通平键联接
A型
B型
C型
第一节 键 销联接
2.导向平键联接
A型
B型
第一节 键 销联接
面称为挤压面，用Ajy表示。作用于挤压面上的力
称为挤压力，用Fjy表示。挤压力与挤压面相互垂
直。挤压面上的挤压应力为
F
jy
jy
A
jy
挤压面
铆钉承受挤压作用
第一节 键、销联接受力分析
挤压
挤压面积的计算：挤压面积Ajy的计算应根据挤压 面的形状来确定，键联接中挤压面积。
a）键的挤压面
b）销钉、铆 钉等的挤压面
第三节 键、销联接的强度计算
抗压强度条件：当构件承受的挤压力过大而发生挤
压破坏时，会使联接松动，构件不能正常工作。
因此，对发生剪切变形的构件，除了进行抗剪强
度计算外，还要进行抗压强度计算。其强度条件 为
F jy
jy
A
jy
jy
［σjy］----材料的许用挤压应力(MPa)，可从
有关手册查得或由已知条件给出。
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松
弹簧垫圈防松
摩
锁紧螺母防松
擦
防
松
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松 对顶螺母防松
摩 擦Βιβλιοθήκη Baidu防 松
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松 机 械 防 松
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松
止动垫片防松
机 械 防 松
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松
F2 M 2 6 0 13 0 N 02 1 43N 0 d 45
②校核键的抗剪强度，由于剪切面积
A=bl=b（L-b）=14×（70-14）mm2=784mm2
剪力
FQ=F=24×103N， 则
F Q2 4 130 M P 3.6 a 0 M P a
A 784
故键的抗剪强度足够。
第三节 键、销联接的强度计算
解：(1)选择键的类型。为保证齿轮传动啮合良好， 要求轴毂对中性好，故选用A型普通平键。
(2)确定键的尺寸。按轴径d=45mm，由附表15查得
键的截面尺寸为b×h=14×9mm2。键的长度l=70mm。
（3）校核键的强度
①计算键所受的外力F。由平衡方程
∑M0（F）=0
Fd M0 2
第三节 键、销联接的强度计算
第三节 键、销联接的强度计算
▪ 例13-1：齿轮与轴用平键联接，已知轴的直 径d=45mm，传递的转矩为M=600N·m，轮毂 的长度L=80mm。键的许用切应力[τ]=60MPa， 许用抗压应力[σjy]=100MPa。选择键的类 型及尺寸，校核键的强度。
轴与轮毂的键联接
第三节 键、销联接的强度计算
第四节 螺纹联接 螺纹联接类型
螺钉连接
第四节 螺纹联接 螺纹联接类型
紧定螺钉联接
第四节 螺纹联接 螺纹联接类型 地脚螺栓 吊环螺栓 T形槽螺栓
第四节 螺纹联接
螺纹联接的预紧
预紧的目的
1.提高联接的紧密性 2.防止联接松动 3.提高联接件强度
第四节 螺纹联接 螺纹联接的预紧
控制预紧力的方法 控制拧紧力矩
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松
# 螺纹联接防松的实质在于防止和限制螺旋副的相对 转动。如果连接是在冲击、振动、变载荷作用下或 工作温度变化很大时，螺栓联接很可能松动，影响 正常工作，造成严重的事故。
# 螺纹联接的防松按工作原理可分为三类 1.摩擦防松 2.直接锁住（机械防松） 3.不可拆卸防松（铆冲；粘接； 焊接）
3.滑动平键联接
A
B
第一节 键 销联接 4 滑动平键联接
第一节 键 销联接 5 楔键联接
方头
钩头
圆头
第一节 键 销联接
6 切向键联接
工作面
第一节 键 销联接 7 花键联接
第一节 键 销联接
矩形花键
齿侧为直线 小径d定心，
定心精度高； 内、外花键均 可用磨削的方 法加工。
第一节 键 销联接
渐开线花键
齿侧为渐开线， 齿根强度高； 齿形定心，工 艺性较好；适 用于重载 精 度高和尺寸较 大的场合。
第一节 键 销联接
8 销联接
用于固定零 部件之间的 相对位置，还 可作为过载剪 断元件。
第一节 键 销联接 9 销的种类
圆柱销
圆锥销
开口销
第二节 键、销联接受力分析 键、销联接的剪切与挤压
键受到剪切力的作用
第二节 键、销联接受力分析
剪切
铆钉联接
第二节 键、销联接受力分析
剪切
销钉联接
第二节 键、销联接受力分析
剪切 剪切力：现以铆钉为例，应用截面
法，假想沿剪切面m—m，将销钉 分为两段，取其中一段作为研究 对象。 由平衡条件可知，剪切面上内力 的合力应与外力F平衡，沿截面作 用。此内力称为剪切力，通常用 铆钉的剪切破坏 FQ表示。
∑Fx=0 F – FQ = 0 FQ= F
第二节 键、销联接受力分析
剪切 切应力：切应力是单位面积的剪切力，通
常用τ表示。设剪切面积为A，剪切力为 FQ，则剪切面上的切应力为
F
Q
A
Τ---切应力（MPa） FQ---剪切力（N） A---剪切面积（mm2）
第二节 键、销联接受力分析
挤压
挤压应力：构件受到挤压变形时，相互挤压的接触
③校核键的抗挤强度。键所受的挤压力 Fjy=F=24×103N，挤压面积
Ahl9(7 0 1)m 42 m 2m 52 2m jy 2 2
因此
F jy2 4 13M 0 P 9.a 2 5 M P a
A jy 252
jy
jy
故键的抗压强度足够。
根据计算结果可知，键的强度足够，而其中抗 压强度裕量较少。
挤压面
第三节 键、销联接的强度计算
抗剪强度条件：为了保证构件在工作时不发生剪
切破坏，必须使构件的工作切应力小于或等于材
料的许用切应力，即剪切的强度条件为
F Q
A
［τ］----许用切应力(MPa)，可从有关手册查得。
与轴向拉伸和压缩的强度计算相类似，抗 剪强度条件也可以用来解决强度计算的三类问题： 校核强度、设计截面和确定许用载荷。
第四节 螺纹联接
螺纹及其主要参数
1 大径d (公称直径) 2 小径d1 (强度计算直径） 3 中径 d2 (配合直径） 4 螺距p 5 线数n 6 导程s=nP 7 螺纹升角 8 牙型角
，
第四节 螺纹联接
螺纹及其主要参数
螺纹升角与导程关系 arctannP
d2
第四节 螺纹联接
螺纹联接类型
普通螺栓联接 铰制孔用螺栓联接
机械技术应用基础
第四章 联 接
包头职业技术学院
第四章 联接
内容 键销联接的类型和应用
键、销联接受力分析 键、销联接强度计算
螺纹联接
剪切 挤压 抗剪强度条件 抗压强度条件
第一节 键 销联接
键、销联接类型及应用
1 普通平键联接
A型
B型
C型
第一节 键 销联接
2.导向平键联接
A型
B型
第一节 键 销联接
面称为挤压面，用Ajy表示。作用于挤压面上的力
称为挤压力，用Fjy表示。挤压力与挤压面相互垂
直。挤压面上的挤压应力为
F
jy
jy
A
jy
挤压面
铆钉承受挤压作用
第一节 键、销联接受力分析
挤压
挤压面积的计算：挤压面积Ajy的计算应根据挤压 面的形状来确定，键联接中挤压面积。
a）键的挤压面
b）销钉、铆 钉等的挤压面
第三节 键、销联接的强度计算
抗压强度条件：当构件承受的挤压力过大而发生挤
压破坏时，会使联接松动，构件不能正常工作。
因此，对发生剪切变形的构件，除了进行抗剪强
度计算外，还要进行抗压强度计算。其强度条件 为
F jy
jy
A
jy
jy
［σjy］----材料的许用挤压应力(MPa)，可从
有关手册查得或由已知条件给出。
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松
弹簧垫圈防松
摩
锁紧螺母防松
擦
防
松
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松 对顶螺母防松
摩 擦Βιβλιοθήκη Baidu防 松
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松 机 械 防 松
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松
止动垫片防松
机 械 防 松
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松
F2 M 2 6 0 13 0 N 02 1 43N 0 d 45
②校核键的抗剪强度，由于剪切面积
A=bl=b（L-b）=14×（70-14）mm2=784mm2
剪力
FQ=F=24×103N， 则
F Q2 4 130 M P 3.6 a 0 M P a
A 784
故键的抗剪强度足够。
第三节 键、销联接的强度计算
解：(1)选择键的类型。为保证齿轮传动啮合良好， 要求轴毂对中性好，故选用A型普通平键。
(2)确定键的尺寸。按轴径d=45mm，由附表15查得
键的截面尺寸为b×h=14×9mm2。键的长度l=70mm。
（3）校核键的强度
①计算键所受的外力F。由平衡方程
∑M0（F）=0
Fd M0 2
第三节 键、销联接的强度计算
第三节 键、销联接的强度计算
▪ 例13-1：齿轮与轴用平键联接，已知轴的直 径d=45mm，传递的转矩为M=600N·m，轮毂 的长度L=80mm。键的许用切应力[τ]=60MPa， 许用抗压应力[σjy]=100MPa。选择键的类 型及尺寸，校核键的强度。
轴与轮毂的键联接
第三节 键、销联接的强度计算
第四节 螺纹联接 螺纹联接类型
螺钉连接
第四节 螺纹联接 螺纹联接类型
紧定螺钉联接
第四节 螺纹联接 螺纹联接类型 地脚螺栓 吊环螺栓 T形槽螺栓
第四节 螺纹联接
螺纹联接的预紧
预紧的目的
1.提高联接的紧密性 2.防止联接松动 3.提高联接件强度
第四节 螺纹联接 螺纹联接的预紧
控制预紧力的方法 控制拧紧力矩
第四节 螺纹联接
螺纹联接的防松
# 螺纹联接防松的实质在于防止和限制螺旋副的相对 转动。如果连接是在冲击、振动、变载荷作用下或 工作温度变化很大时，螺栓联接很可能松动，影响 正常工作，造成严重的事故。
# 螺纹联接的防松按工作原理可分为三类 1.摩擦防松 2.直接锁住（机械防松） 3.不可拆卸防松（铆冲；粘接； 焊接）
3.滑动平键联接
A
B
第一节 键 销联接 4 滑动平键联接
第一节 键 销联接 5 楔键联接
方头
钩头
圆头
第一节 键 销联接
6 切向键联接
工作面
第一节 键 销联接 7 花键联接
第一节 键 销联接
矩形花键
齿侧为直线 小径d定心，
定心精度高； 内、外花键均 可用磨削的方 法加工。
第一节 键 销联接
渐开线花键
齿侧为渐开线， 齿根强度高； 齿形定心，工 艺性较好；适 用于重载 精 度高和尺寸较 大的场合。
第一节 键 销联接
8 销联接
用于固定零 部件之间的 相对位置，还 可作为过载剪 断元件。
第一节 键 销联接 9 销的种类
圆柱销
圆锥销
开口销
第二节 键、销联接受力分析 键、销联接的剪切与挤压