机械设计基础_第十章_连接

普通平键连接属于静连接
（2）导向平键连接
导向平键连接属于动连接
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2 半圆键连接
特点：键的侧面为工作面，键的上表面与毂槽底
面间有间隙。但键槽较深，应力集中较大，对轴 的强度削弱较大，适于轻载、锥形轴端的连接。
半圆键实例
3 楔键连接
特点：楔键的上下面分别与毂和轴上的键槽的
底面贴合，为工作面，靠摩擦力传递转矩。
粗牙：常用 细牙：自锁性能更好。 常用于承受冲击、振 动及变载荷、或空心、 薄壁零件上及微调装 置中。
细牙缺点：牙小，相同载荷下磨损快，易脱扣。
2) 矩形螺纹
特点：牙形为正方形，=0，
所以效率高，用于传动。
3) 梯形螺纹
特点： =2=30。比矩形
螺纹效率略低，在螺旋传动 中有广泛应用。
4) 锯齿形螺纹
楔键连接
1. 平键连接
特点：平键的两侧面是工作面，上表面与轮毂键槽
底面间有间隙，定心性好。
类型：常用的平键有普通平键和导向平键。
（1）普通平键
1、类型：A型（圆头)、B型（方头）、C型（单圆头）。 2、轴上键槽加工方法：指状铣刀（A、C型）或盘铣
刀（B型）。
3、毂上键槽加工方法：插削或拉削。
普通楔键和钩头楔键
平键的选用和强度校核 1 平键的选用 （1）键的尺寸选择
断面尺寸 b×h： 根据轴径 d 查标准确定。 键长 L：应略短于轮毂的宽度，并符合标准尺寸系列。
附：键的长度系列：
10 12 14 16 18 20 22 25 32 36 40 45 50 63 70 80 90 100 110 125 140 160 …..
0.16~0.25 0.25~0.4 0.4~0.6
6~20 1.2 1 6~36 1.8 1.4 0.08~0.16 8~45 2.5 1.8
10~56 3.0 2.3
14~70 3.5 2.8 0.16~0.25 18~90 4.0 3.3 22~110 5.0 3.3 28~140 5.0 3.3 36~160 5.5 3.8 0.25~0.4
特点：工作边=3，非工作 边=30。
它综合了矩形螺纹效率高和 梯形螺纹牙根强度高的优点, 能承受较大的载荷,但只能用 于单向传动。
5) 圆柱管螺纹
特点：用于管件连接的三角螺纹,=55。
2、按照螺旋线的数目不同：单线、双线或多线
3、按螺纹的绕行方向：左旋螺纹、右旋螺纹 4、按在内外圆柱面的分布：内螺纹、外螺纹
B
变形 m
B
力 F0 F'
m 变形 m O1
AB
B
B
B
m
C m
D O2
m
变形
F0 F F //
一般连接工作载荷稳定时 F // (0.2 ~ 0.6)F 一般连接工作载荷又变化时 F // (0.6 ~ 1.0)F 一般连接工作载荷又变化时 F //≥ F
强度条件
F综合 A
4 1d.132 F0≤
三、螺纹连接的基本类型
1、螺栓连接
普通螺栓连接
铰制孔用螺栓连接
2、双头螺柱连接
3、螺钉连接
4、紧定螺钉连接
四、螺纹连接的预紧和防松 1. 螺纹连接的预紧力和预紧力矩
T T1 T2
T --拧紧螺母
所 需的拧 紧力矩
T1 --克服螺纹 副间的摩擦 力矩
T2 --克服螺母 环形面与被 连接件的摩 擦力矩
第十章 连接
定义和分类
连接是指连接件和被连接件的组合。
{ { 连接
动连接 静连接
可拆连接 拆连接
不可
静连接:在机器中，把两个零(部)件连接起来使之没 有相对运动的机械连接称为机械静连接,简称连接。
可拆连接:拆开连接时不会损坏连接件或被连接件。
10.1.1 螺纹连接
螺纹的形成
一、螺纹的主要参数
d--螺纹大径 d1--螺纹小径 d2--螺纹中径 n--线数 p--螺距 s--导程 λ--螺纹升角
，--牙型角，牙侧角 h--螺纹接触高度
arctan( s ) arctan( np )
d2
d2
二、 螺纹的类型、特点和应用
1、根据螺纹在螺杆轴向剖面上的形状不 同 1) 普通螺纹(三角形螺纹)
特点：螺纹的牙型角=2=60。 因牙型角大，所以当量
摩擦因数大，自锁性能 好，主要用于连接。
细牙螺纹与粗牙螺纹的比较
2) 止动垫圈
3) 串联钢丝
（3）破坏螺纹副法 1) 粘结法
2) 冲点法
五、螺栓连接的强度计算
1. 松螺栓连接的强度计算
强度条件
F A
4F
d12 ≤
设计公式
d1≥
4F
2. 只受预紧力作用的螺栓连接
螺栓最危险的截面上受拉应力和扭转剪应力的复 合作用
强度条件 设计公式
F A
41.3F /
轴的直径
d
自 6~8 〉8~10 〉10~12 〉12~17 〉17~22 〉22~30 〉30~38 〉38~44 〉44~50
〉50~58 〉58~65
〉65~75
bh
22 33 44 55
66 87 10 8 12 8 14 9
16 10 18 11
20 12
键的尺寸
键槽
C或r
L
t
t1 半径r
d12
≤
d1 ≥
41.3F /
4. 承受横向载荷作用的紧螺栓
fF /m≥ KFR
F/≥
KFR fm
m 1、K 1、f 0.2，则F /≥ 5FR
采用减载装置，用抗剪切零件来承受横向载荷， 螺栓只保证连接，不再承受工作载荷。
3. 轴向载荷作用的紧螺栓连接
力
F'
B B
力力
F 'F '
m
设计公式
d1 ≥
4 1.3F0
六、螺栓组连接的结构设计
1. 螺栓组连接的结构设计 1) 为了便于制造，使结合面受力均匀，被连接件的接 合面的几何形状常设计成简单的轴对称的几何形状；
2) 螺栓的布置应留有合理的间距、边距，以满足操 作所需的空间；
3) 为便于分度，分布在同一圆周上的螺栓数量应为 偶数，同组螺栓的直径、长度、材料应相同;
4) 避免螺栓产生附加的弯曲应力,使支承面平整。来自避免螺栓产生附加的弯曲应力
锻件或铸件等未加工表面常留有凸台或凹坑。
10.1.2 键连接
键连接就是用键来实现轴和轴上零件的周向固定， 来传递轴与毂之间的转矩，有些类型的键还能实现轴 上零件的轴向固定或轴向移动。
键是标准件 键连接的主要类型有
平键连接
半圆键连接
对于一般连接，可以不控制预紧力，预紧的程度 靠经验而定，对于重要的螺纹连接应严格控制预 紧力，以保证装配的质量，满足连接的强度和紧 密性。控制预计力较方便的方法是采用定力矩扳 手或测力矩扳手。
2. 螺纹连接的防松
（1）摩擦防松
1) 对顶螺母 2) 弹簧垫圈
3) 锁紧螺母
（2）机械防松 1) 开槽螺母与开口销