机械基础第5章连接
机械基础5-4螺纹连接与螺旋传动——螺纹连接
3、梯形螺纹的标记方法：
Tr40x7-7e 7e---外螺纹精度等级
• 单线螺纹只标注螺距，多线螺纹标注螺距和导程。 • 右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹用LH表示。 • 旋合长度有长旋合长度L，中等旋合长度N两种，中等旋合长度
4.大径（公称直径）——D、d 外螺纹大径d——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径； 内螺纹大径D——与内螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径。
5.内径（小径）d1(D1) 外螺纹小径代号d1——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径； 内螺纹小径代号D1——与内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径。
6.中径d2(D2) 一个假想的中径圆柱的直径； 该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方 d2≈0.5(d+d1)
• 长旋合长度L • 中旋合长度N • 短旋合长度S
03 螺纹的类型
1.螺纹的牙型
三、螺纹的类型 1. 按牙型: 三角形螺纹、管螺纹 ——连接（用）螺纹
矩形、梯形、锯齿形螺纹——传动（用）螺纹
普通螺纹
细牙螺纹
粗牙螺纹
牙型角为60°。自锁性能好，应力集中小，应用最广，一般连 接多用粗牙螺纹。细牙螺纹常用于薄壁、振动、 受冲击零件，如微调机构（螺旋测微仪、千分尺）
螺纹代号 大径 螺纹公差带代号（中径、顶径公差） 例如：M10 –5g6g (粗 牙)
M10x1- 7H (细 牙)
• 细牙螺纹的每一个公称直径对应着数个螺距，因此必须标 出螺距值，而粗牙普通螺纹不标螺距。
• 右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺旋则用LH表示 • 旋合长度有L,S,N三种，其中中等旋合长度N不标注。 • 公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶径公差
细牙螺纹——同样的公称直径下，螺距最小， 自锁性好，适于薄壁细小零件和冲击变载等】
机械设计基础第5章
5.4 螺 旋 机 构
5.4.1 螺纹的参数、类型和应用 1.螺旋线、螺纹的形成 在直径为d2的圆柱面上，绕一底边长为πd2的 直角三角形，底边与圆柱体的底面重合，则斜边 在圆柱表面上将形成一条螺旋线，如图5.18（a） 所示。取一平面图形(如图5.18（b）所示)，使其 一边与圆柱体的母线贴合，并沿螺旋线移动，移 动时保持此平面图形始终通过圆柱体的轴线，此 平面图形在空间形成的轨迹构成螺纹。
按从动件的间歇运动方式分类，它又有以下 几种形式。 (1) 单向间歇转动如图5.1、图5.2所示，从动 件均作单向间歇转动。 （2) 单向间歇移动如图5.3所示，当主动件1 往复摆动时，棘爪2推动棘齿条3作单向间 歇移动。 （3) 双动式棘轮机构如图5.4所示，主动摇杆 1上装有主动棘爪2和2′，摇杆1绕O1轴来回 摆动都能使棘轮3沿同一方向间歇转动，摇 杆往复摆动一次，棘轮间歇转动两次。
2. 棘轮机构的类型 根据工作原理，棘轮机构可分为齿式棘 轮机构和摩擦式棘轮机构两大类。 1) 齿式棘轮机构 齿式棘轮机构的工作原理为啮合原理。 按啮合方式分类，它有外啮合(如图5.1所示) 和内啮合(如图5.2所示)两种型式。内啮合棘 轮机构由轴1、驱动棘爪2与止回棘爪4、棘 轮3以及弹簧5组成。
2) 摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构的工作原理为摩擦原理。在 图5.6所示的机构中，当摇杆往复摆动时， 主动棘爪2靠摩擦力驱动棘轮3作逆时针单 向间歇转动，止回棘爪4靠摩擦力阻止棘轮 反转。由于棘轮的廓面是光滑的，所以又 称为无棘齿棘轮机构。该类机构棘轮的转 角可以无级调节，噪声小，但棘爪与棘轮 的接触面间容易发生相对滑动，故运动的 可靠性和准确性较差。
1. 间歇式送进 图5.8所示为浇注流水线的送进装置，棘轮与带轮固连 在同一根轴上，当活塞1在汽缸内往复移动时，输送带2间 歇移动，输送带静止时进行自动浇注。 2. 超越运动 图5.9所示为自行车后轴上的内啮合棘轮机构，飞轮1 即是内齿棘轮，它用滚动轴承支承在后轮轮毂2上，两者 可相对转动。轮毂2上铰接着两个棘爪4，棘爪用弹簧丝压 在棘轮的内齿上。当链轮比后轮转的快时(顺时针)，棘轮 通过棘爪带动后轮同步转动，即脚蹬得快，后轮就转得快。 当链轮比后轮转的慢时，如自行车下坡或脚不蹬时，后轮 由于惯性仍按原转向转动，此时，棘爪4将沿棘轮齿背滑 过，后轮与飞轮脱开，从而实现了从动件转速超越主动件 转速的作用。按此原理工作的离合器称为超越离合器。
机械设计基础第5章 轮系习题解答1
45 30 34 15 15 17
12
例2：在下图所示的轮系中，已知z1=20，z2=40，
z2'=20，z3=30，z4=80，试求传动比i1H。
解： i12
n1 n2
z2 z1
40 20
2
i2H4
n2 n4
nH nH
z4 z2
80 4 20
n2 n2
n4 0
联立求解得：
i1H
解: 将轮系分解
4 13
1－2为定轴轮系 2－2’共轴
2
H
H－4－3－2’为周转轮系
2’
定轴轮系： i12＝ω1/ω2 ＝-z2/ z1
周转轮系： iH2’4＝(1- i2’H) =-z4 /z2’
连接条件： ω2＝ω2’
i12 • i2’HBiblioteka 联立解得 i1H1 H
z2 (1 z4 ) 40 (1 20) 10 z1 z2 20
n1 1 991909100
nH
1010000000
n1 19091909011 1100 1 nH 1100000 1010000000 100
iH 1
1 i1H
10100000
例题5.4：如图所示的轮系中 ，已知若 z1=20, z2=40,
z2’=20, z3=30，z4=80，试求传动比i1H。
z2=25，z2'=20，z3=75，齿轮1的转速为200r/min（箭头朝
上），齿轮3的转速为50r/min，求行星架转速的nH大小和
方向。
解： i13H
n1H n3 H
n1 nH n3 nH
z2z3 z1 z2
25 75 25 30 20 8
机械基础第五章键连接的测试题
键连接的测试题一、填空题1、普通平键的工作面是两侧面，楔键的工作面是上下面。
2、平键联接的主要失效形式有：工作面压溃 (静联接) ；工作面磨损(动联接)。
个别情况下会出现键剪断。
3、如需在同一轴段安装一对半圆键时，应将它们布置在同一母线上。
4、平键联接中导向平键、滑键用于动联接，当轴向移动距离较大时，宜采用滑键，其失效形式为工作面过度磨损。
5、花键按齿形分为矩形、渐开线、三角形三种花键。
矩形花键有外径、内径、齿侧三种定心方式。
6、当轴上零件需在轴上作距离较短的相对滑动，且传递转矩不大时，应用导向平键键联接；当传递转矩较大，且对中性要求高时，应用花键键联接。
7、普通平键标记键16×100GBl096—79中，16代表键宽，100代表键公称长，它的型号是 A 型。
它常用作轴毂联接的周向固定。
8、平键的长度通常由轮毂长确定，横截面尺寸通常由轴径确定。
9、半圆键装配方便，但对轴的强度削弱。
10、平键联接中应用最广泛的是普通平键。
11、某平键标记为“键18×70 GB1096－79”，则该键的有效工作长度为___70___mm。
12、键联接中能承受一定单向轴向力的是楔键联接。
13、花键联接具有较好的对中性和导向性，故对轴的削弱较小，因而常用于齿轮与轴的连接。
14、平键联接根据键与键槽的配合公差不同，又分为普通平键联接，导向平键联接和滑键联接。
15、键的长度一般按轮毂长度来确定。
16、平键的选用主要是根据轴径由标准中选定。
17、由于平键联接的对中性好和装拆方便。
它适用于高精度、高速和变载有冲击的传动场合。
18、普通平键有 A型键、 B型键、 C型键三种。
29、键的长度一般可按轮毂的长度而定，即键长要略短于轮毂的长度，所选定的键长还要符合标准。
二、选择题（31分）1、可以是轮毂在轴上滑动，并传递较大扭矩的场合的是（ C ）A、半圆键B、导向平键C、滑键D、普通平键2、普通平键是标准件，其剖面尺寸一般根据（ B ）按标准选取的。
机械基础第二版-键连接教案
平泉县职教中心机械基础课精品教案过<程(齿轮减速器输出轴II 上的齿轮与轴的连接，通常是在轴和齿轮、带轮的轮毂上加工出键槽，用键进行连接，如上图所示。
提问：学生回答，新课>讲解新课：一、键连接《（一）连接的类型及特点、（二）键连接的功用和类型1、功用~键是一种标准零件。
其作用：①实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定。
②传递运动和扭矩。
有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。
2、结构特点结构简单，工作可靠，拆装方便，应用十分广泛。
3、类型-&连接类型)可拆连接不可拆连接轴毂间(连接紧固连接：平键连接花键连接销连接!焊接铆接胶接{螺纹连接特点：即可以保证机械正常工作，又便于维修和更换。
特点：可靠性好，强度高。
（三）键和键连接的类型、特点和应用1、平键联接平键连接可分为：普通平键、导向平键、滑键。
）（1）普通平键连接用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动特点：两侧面为工作面，其对中性好，装拆方便。
但它不能实现轴上零件的轴向固定。
作用：适用于高速、高精度和承受变载、冲击的场合，能实现轴上零件的周向定位。
】.圆头— A型（常用）—键顶上面与毂不接触有间隙方头— B型—常用螺钉固定半圆头—C型（端铣刀加工）—用于轴端与轮毂联接（2）薄型平键"键高约为普通平键的60%~70%：圆头、方头、单圆头，用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接。
（3）导向平键【比普通平键长紧定螺钉固定在轴上的键槽中键与轮毂槽采用间隙配合键上设有起键螺孔（为了便于拆卸）注意：导向键——键不动，轮毂轴向移动—特点：靠侧面工作，对中性好，结构简单。
轴上零件（如：轮毂）可在轴上沿轴向移动。
＊（4）滑键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。
滑键固定在轮毂上轮毂带动滑键在轴上的键槽中作轴向移动键连接松键连接《紧键连接平键连接半圆键连接花键连接楔键连接<切向键连接[键长不受滑动距离限制（只需在轴上铣出较长的键槽，而键可以做的较短。
机械设计基础黄秀琴第五章答案
机械设计基础黄秀琴第五章答案1.当机构自由度大于0吋，机构就具有确定的运动。
A:对B:错答案：【对】2.在螺纹连接中.为了增强连接处的刚性和自锁性能,需要拧紧螺母。
A:对B:错答案：【错】3.螺栓公称直径就是螺栓的最大直径。
A:对B:错答案：【错】4.对中性差的楔键连接只适用于低速传动。
A:对B:错5.若平键连接挤压强度不够，可适当增大键高和轮毂槽深来补偿。
A:对B:错答案：【对】6.齿式联轴器对连接的两轴对中性有严格要求。
（）A:对B:错答案：【错】7.十字滑块联轴器会对轴与轴承产生附加载荷。
（）A:对B:错答案：【错】8.阶梯轴便于安装和拆卸轴上零件。
A:对B:错9.计算得到的轴颈尺寸必须按标准系列圆整。
A:对B:错答案：【错】10.轴上零件轴向定位的目的是防止轴上零件在轴向力的作用下沿轴向窜动。
A:对B:错答案：【错】11.推力滚动轴承能够同时承受径向载荷和轴向载荷。
A:对B:错答案：【错】12.载荷大而受冲击时，宜采用滚子轴承。
A:对答案：【错】13.为了保证轮毂在阶梯轴上的轴向固定可靠，轴头的长度必须大于轮毂的长度。
A:对B:错答案：【对】14.带速越高,带的离心力越大，越不利于传动。
A:对B:错答案：【错】15.一般对连续工作的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算。
A:对B:错答案：【错】16.斜齿轮传动的平稳性和同时多加啮合的齿数比直齿轮高,所以斜齿轮多用于高速传动。
B:错答案：【错】17.单个齿轮既有分度圆,又有节圆。
A:对B:错答案：【对】18.旧自行车的后链轮（小链轮）比前链轮（大链轮）容易脱链。
A:对B:错答案：【错】19.在曲柄滑块机构中，当取滑块为原动件时，（）死点位置。
A:有三个B:有两个C:没有D:有一个答案：【有三个没有有一个】20.普通带轮采用实心式、腹板式、孔板式和椭圆轮辐式，主要取决于（）。
A:传递的功率B:带轮的基准直径C:带的线速度D:带的横截面尺寸答案：【传递的功率带的线速度带的横截面尺寸】。
机械基础【完整版】
目录
• 第1章 绪论 • 第2章 杆件的静力分析 • 第3章 直杆的基本变形 • 第4章 工程材料 • 第5章 连接 • 第6章 机构 • 第7章 机械传动
• 第8章 支承零部件 • 第9章 机械的节能环
保与安全防护 • 第10章 机械零件的精度 • 第11章 液压与气压传动
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分析的基本知识, 会判断直杆的基本变形；具备机械 工程常用材料的种类、牌号、性能的基本知识, 会正 确选用材料；熟悉常用机构的结构和特性, 掌握主要 机械零部件的工作原理、结构和特点, 初步掌握其选 用的方法；能够分析和处理一般机械运行中发生的 问题, 具备维护一般机械的能力。具备获取、处理和 表达技术信息, 执行国家标准, 使用技术资料的能力； 能够运用所学知识和技能参加机械小发明、小制作 等实践活动, 尝试对简单机械进行维修和改进；了解 机械的节能环保与安全防护知识, 具备改善润滑、降 低能耗、减小噪声等方面的基本能力；养成自主学 习的习惯, 具备良好的职业道德和职业情感, 提高适 应职业变化的能力。
• 杆件在力作用下处于平衡的问题 • 直杆轴向拉伸与压缩时的应力分析及强度计算, 连
接件的剪切与挤压, 圆轴扭转, 直梁弯曲等 • 选择工程材料 • 键连接、销、螺纹等连接 • 常用的机构、传动 • 轴、滑动轴承、滚动轴承等 • 机械润滑、密封、环保与安全防护等
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1.1 课程的内容、性质、任务和基本要求
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2.1 力的概念与基本性质 • 2.1.2 静力学基本公理 • 公理1（二力平衡公理）
• 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分 条件是: 这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直 线上。
机械基础教材第五章连接与紧固知识ppt课件
§5.2 键连接与销连接
三、销连接 销连接主要用来固定零件间的相对置，与平键连接相比较，它所承受的载荷 要小，主要起定位作用。分圆柱销和圆锥销两种。圆锥销标准锥度为1：50，且 以小端直径为标准。两者都选过渡配合。有时也用开口销。
17
【认标记 识参数】 圆柱销的主要参数有公称直径d、公称长度l，标记示例： ①公称直径d=8mm、公差为m6、公称长度l =30mm、材料为钢、不经
•
⑦螺纹升角λ
②小径d1 ④线数n ⑥导程Ph ⑧牙型角ɑ
λ
19
§5.3 螺纹连接
旋向: 判断旋向时必须把螺纹的轴线竖直起来，从螺纹线的下端向上看， 螺旋线向左上倾斜，则为左旋；向右倾斜，则为右旋。
升角: 螺纹的升角与自锁性关系密切，相同大径的螺纹，其螺矩越大， 则升角越大，自锁性越差。
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§5.3 螺纹连接
29
§5.4 弹性连接
二、弹性连接的功用 ①缓冲吸振 改善被连接件的工作平稳性，如车上的悬挂弹簧。 ②控制运动 适应被连接件的工作位置变化，如内燃机上的阀门弹簧。 ③储能输能 提供被连接件运动所需动力，如钟表上的发条弹簧。 ④测量载荷 标志被连接件所受外力的大小，如弹簧秤中的弹簧。
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§5.5 联轴器与离合器
联轴器的主参数为公称转矩Tn，N•m。联轴器的型号由组别代号、 品种代号、结构型式代号和规格代号组成。联轴器公称转矩顺序号或 尺寸参数，为联轴器的规格代号。
36
§5.5 联轴器与离合器
联轴器的轴孔形式及代号如下图所示。
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§5.5 联轴器与离合器
联轴器的连接型式有多种，其中的3种如下图所示。
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12
§5.2 键连接与销连接
机械基础(第5单元)
a）机构结构图
b）机构运动简图
1—曲柄 2—连杆 3—摇杆 4—机架
第二节 平面四杆机构
• 1．铰链四杆机构的类型 • 在铰链四杆机构中，根据两连架杆的运动形式进行分类，可分为曲柄
摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式，如下图所示。
图5-14 铰链四杆机构的三种基本形式
第二节 平面四杆机构
第一节 平面机构的组成
• 如果构件中转动副的间距较大时，通常将构件制成杆状，而且杆状构 件应尽量制成直杆；如果要求构件与机械的其他部分在运动时不发生 干涉（如碰撞），可将构件制成特殊的形状。如下图所示是具有转动 副的不同形状和横截面的杆状构件。
第一节 平面机构的组成
• 对于绕定轴转动的构件，常将构件制成盘状。有时在盘状构件上安装 轴销，以便与其他构件组成另一转动副。如果两个转动副间距很小时 ，难以设置相距很近的轴销（或轴孔），可将另一转动副尺寸扩大而 制成偏心轮，如图a所示。如果构件承受较大载荷时，采用偏心轮结 构庞大，则可以采用曲轴结构，如图b所示。偏心轮和曲轴常用于回 转运动与直线运动相互变换的机构中。
图a 电风扇摇头机构运动简图 图b 鹤式起重机机构运动简图
第二节 平面四杆机构
• 2．铰链四杆机构的类型判定
• 在铰链四杆机构中是否存在曲柄，取决于机构中各构件长度之间的关 系。
• 1）如果铰链四杆机构中最长杆与最短杆长度之和，小于或等于其余 两杆长度之和（杆长和条件），则该机构可能存在曲柄，但还要看选 取哪一个杆件作为机架，才能确定是否存在曲柄。如果以最短杆作为 连架杆，以最短杆的相邻杆为机架，则该机构一定是曲柄摇杆机构， 而且最短杆为曲柄，如图a所示；如果以最短杆作为机架，则相邻两 杆均为曲柄，该机构一定是双曲柄机构，如图b所示；如果以最短杆 作连杆，最短杆的对面杆作为机架，则该机构为双摇杆机构，如图c 所示。
《机械制造基础》第五章课后题及答案(题号可能不搭配)
第五章课后题1.机床夹具通常由哪些部分组成？各组成部分的功能如何？（1）定位元件和定位装置:确定工件在夹具中的位置（2）夹紧装置：保持工件在夹具中的既定位置（3）对刀-导向元件：确定刀具在加工前正确位置（4）连接元件：确定夹具在机床上的位置（5）夹具体：夹具的基础件（6）其他装置：分度装置、吊装元件等2.什么是装夹？装夹有哪三种方式？哪种装夹方式适用于大批量生产？工件的定位和夹紧的过程称为装夹。
（1）直接找正装夹（2）划线找正装夹（3）夹具装夹：适应于大批量生产3.什么是定位基准？什么是六点定位原理？在加工中用作定位的基准。
（在第四章中介绍）任何工件都具有六个自由度，这六个自由度需要用夹具按一定规则布置的六个定位支承点来限制，每个定位点相应地限制工件一个自由度，可以实现工件的六点定位。
4.试举例说明什么叫工件在夹具中的完全定位、不完全定位、欠定位和过定位？哪些是允许使用的，哪些是有条件使用的，哪些是绝对不允许使用的？完全定位：工件的六个自由度全部被限制不完全定位：根据加工需求，不必完全限制六个自由度的定位欠定位：实际限制的自由度少于按加工要求的自由度数。
这是不允许使用的过定位：支承点数多于所限制的自由度数，有条件使用。
5.固定支承有哪几种形式？各适用于什么场合？固定支承是一经安装到夹具上后，高度方向和尺寸是固定不变的。
固定支承有支承钉和支承板。
支承钉：以粗基准定位时，因定位基准面粗糙不平，必须用较远的三个定位支承点。
精基准定位有时也应以支承钉来定位。
支承板：大中型工件，以及经过精加工的平面定位。
6.什么是自位支承、可调支承和辅助支承？三者的特点和区别何在？使用辅助支撑和可调支撑时应注意什么？可调支承：顶端位置能在一定范围内调整，定位作用相当于固定支承。
自位支承（浮动支承）：支承点的位置能够随工件定位基准面的变化自动与之适应。
辅助支承：辅助支承只在基本支承对工件定位后才参与支承，不允许辅助支承破坏基本支承的定位作用。
机械设计基础 第5章 螺纹联接的预紧和放松
F0
F0
F0
液压拉伸预紧技术 用液压拉伸器先 将螺 栓拉长，拧螺母，再 放松螺螺栓
二、螺纹联接的防松
螺纹联接，通常满足自锁条件
v
但是在冲击、振动和变载的作用下，预紧力和摩擦 力可能瞬间消失，多次重复后就可能使联接松脱。因 此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。
永久防松 端铆 冲点（破 坏螺纹） 点焊
10-5 螺纹联接的预紧和放松
一、预紧 预紧目的：增加 联接的刚性、紧 密性及放松能力。
预
拧紧过程：螺栓受拉，伸长。 1、预紧力 F0
紧
F0
F0 在螺纹连接过程中，预紧力大小要适当。 如气缸盖螺纹连接， F0小缸盖与缸体间出现间隙漏气； F0过大螺栓拉断
F0
一般：碳钢：
S
——屈服极限 MPa
F0
F F∑
FF ∑
F F ∑ F F ∑
a)
b)
m f F0 CF
f ——摩擦系数 m——接合面数 C——可靠性系数
带入上节强度（设计）公式可校核（求d1）
∴螺栓所需的轴向力（即预紧力）应为
CF Fa F0 m f
当 f 0.15 C 1.2 m 1 F0 8F 即，预紧力为横向工作载荷的8倍， 所以螺栓联接靠摩擦力来承担横向载荷时，其尺寸较大。
液压防松Байду номын сангаас母
§10-6 螺纹联接的强度计算
强度计算：用多大螺栓，强度够不够
螺纹连接常常用螺栓组 受力分析→找出受力最大的螺栓→理论计算 （螺栓组应大小相同，美观且便于安装） 螺纹部分的塑性变形。
受拉螺栓的失效形式主要是：
15% 20%
螺杆的疲劳断裂。
机械基础第五章螺纹连接于螺旋传动的教案
平泉县职教中心机械基础课精品教案新课讲解新课：螺纹连接一、螺纹的形成和种类1、螺纹的形成（1）螺旋线螺旋线是沿着圆柱或圆锥表面运动的点的轨迹，该点的轴向位移和相应的角位移成定比。
（2）螺纹螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。
2、螺纹的类型（1）按线数分在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹，称为单线螺纹。
也可沿二条、三条螺旋线分别切制出双线螺纹和三线螺纹。
单线螺纹主要用于联接，多线螺纹主要用于传动。
（2）按螺旋线绕行方向按螺旋线绕行方向的不同，又有右旋螺纹和左旋螺纹之分。
通常采用右旋螺纹，左旋螺纹仅用于有特殊要求的场合。
（3）按位置分螺纹有外螺纹和内螺纹之分。
在圆柱体外表面上形成的螺纹，称为外螺纹，在圆孔的表面上形成的螺纹，称为内螺纹。
普通螺纹又有粗牙和细牙两种。
公称直径相同时，细牙螺纹的螺距小，升角小，自锁性好，螺杆强度较高，适用于受冲击、振动和变载荷的联接以及薄壁零件的联接。
细牙螺纹比粗牙螺纹的耐磨性差，不宜经常拆卸，故生产实践中广泛使用粗牙螺纹。
二、螺纹的主要参数螺纹的主要参数：(1)大径(d、D)——螺纹的最大直径。
对外螺纹是牙顶圆柱直径(d)，对内螺纹是牙底圆柱直径(D)。
标准规定大径为螺纹的公称直径。
(2)小径(d1、D1)——螺纹的最小直径。
对外螺纹是牙底圆柱直径(d1)，对内螺纹是牙顶圆柱直径(D1)。
(3)中径(d2、D2)——处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径，该圆柱的母线位于牙型上凸起(牙)和沟槽(牙间)宽度相等处。
此假想圆柱称为中径圆柱。
(4)螺距(P)——在中径线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
(5)导程（S）——同一螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。
对单线螺纹，S=P；对于线数为n的多线螺纹，S＝np。
(6)牙形角（α）——在轴向截面内螺纹牙形两侧边的夹角。
(7)升角（λ）——在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。
机械基础_第五章
（a）弹簧垫圈 （b）尼龙垫圈紧锁螺 （c）对顶螺母
5.1.3 螺纹连接的预紧与防松
2. 螺纹连接的防松 （2）机械防松
常用的机械防松零件包括开槽螺母与开口销、止动垫片、串联钢丝。
（a）开槽螺母与开口销
（b）止动垫片
机械防松方式
（c）串联钢丝
➢ 开槽螺母与开口销：开槽螺母拧紧后，开口销从螺母的槽口与螺栓尾部的孔 中穿过，具有很好的防松效果。 ➢ 止动垫片：先将垫片内翅嵌入螺栓的槽内，待螺母拧紧后，再将垫片的外翅 翻入螺母的一个槽内，使螺母和螺栓无法相对转动。 ➢ 串联钢丝：螺钉紧固后，在螺钉头部小孔中串入金属丝，注意串孔方向为旋 紧方向，多用于没有螺母的螺钉连接。
（a）普通楔键连接
（b）钩头楔键连接
楔键连接
5.2.1 键连接的类型
2. 紧键连接 （2）切向键连接
如图（a）所示，切向键由一对斜度为1∶100的楔键沿斜面拼合而成，其 工作面为拼合后相互平行的两个窄面，单个切向键只能传递单向扭矩，如图 （b）所示。传递双向扭矩时，必须使用一对方向相反、在周向呈120°布置的 切向键，如图（c）所示。由于切向键连接对轴强度的削弱较大，故多用于直 径大于100 cm的轴，如飞轮、皮带轮轴等。
螺钉 连接
双头 螺柱 连接
螺柱一端旋入被连接件中，不 再拆下，适用于被连接件之一较 紧定
螺钉 厚、难以穿孔并经常拆装的场合， 连接 拆卸时只需拧下螺母
结构
特点及应用
不需要螺母，直接将螺 钉拧入被连接件体内的螺纹 孔中，结构简单，但不宜经 常装拆，适用于受力不大或 不经常拆卸的场合
利用螺钉末端顶住零件 表面或顶入对应的凹坑中以 固定两个零件的相对位置， 并传递一定大小的力和扭矩， 常用于固定、调节零件位置
《机械设计基础》第五章轮系 ppt课件
机械设计基础
【例 5-1】如图 5-2 所示的平面定轴齿轮系中，已知 z1 z2 z3 z4 20 ，齿轮 1、
3、
3
和
5
同轴线，各齿轮均为标准齿轮。若已知轮
1
的转速为
n1
1440
r min
，求轮
5
的转速 n5 。
图 5-2 平面定轴齿轮系
图5-2 平面定轴齿轮系
机械设计基础
解 由图知该齿轮系为一平面定轴齿轮系，齿轮 2 和 4 均为惰轮，齿轮系中有两 对外啮合齿轮，由式（5-1）得
i15
n1 n5
(1)2
z3 z1
z5 z3
z3 z5 z1 z3
因齿轮 1、2、3 的模板相等，故它们之间的中心距关系为
a12 a23
m 2
(z1
z2 )
m 2
(z3
z2 )
此式中 m 为齿轮的模板。由上式可得
同理可得
z3 z1 2z2 20 2 20 60
z5 z3 2z4 20 2 20 60
自由度F＝2
差动轮系
5.2.2 行星齿轮系的传动比计算 定轴轮系与周转轮系比较。 显然，不能将定轴轮系传动比的计算公式直接用于周转轮系 一、周转轮系的转化轮系 根据相对运动原理，若给整个轮系加上一个公共的角速度
-ωH ，各构件之间的相对运动关系并不改变，但此时系杆Ｈ静止 不动。于是周转轮系就转化为一假想的定轴轮系—转化轮系。
机械设计基础
所以
n5
n1 (1)2
z1 z3 z3 z5
1440
20 20 60 60
r min
160 r min
n5 为正值，说明齿轮 5 与齿轮 1 转向相同。
机械基础第二版-键连接教案【范本模板】
平泉县职教中心机械基础课精品教案姓名王亚妮单位平泉县职教中心科目机械基础课题名称键和销连接课型新授4课时所在章节第五章第三节教案顺序项目内容理论依据教材分析教材地位根据考纲的要求教学目标1、知道连接及键连接的类型、特点和应用；2、能够记忆键连接的类型及应用和标准;3、能够记忆销链接的类型和作用4、学会正确选用普通平键。
重点1、平键的应用、结构形式及标准.2、普通平键的选用。
难点键的标记，普通平键的选用学情分析中职同学对于机械的基础知识有着深切的渴望，在标准件和常用件学习中，键连接和销连接是比较基础的内容，对深入学习机械将打下坚实的基础。
教学方法讲述、举例教学手段自主、演示、启发、讲解项目步骤教师活动学生活动设计意图教学过程导入新课齿轮减速器输出轴II上的齿轮与轴的连接，通常是在轴和齿轮、带轮的轮毂上加工出键槽，用键进行连接，如上图所示。
提问:学生回答圆头- A型（常用）—键顶上面与毂不接触有间隙方头—B型—常用螺钉固定半圆头—C型（端铣刀加工)—用于轴端与轮毂联接(2）薄型平键键高约为普通平键的60％~70%：圆头、方头、单圆头，用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接。
（3）导向平键●比普通平键长●紧定螺钉固定在轴上的键槽中●键与轮毂槽采用间隙配合●键上设有起键螺孔（为了便于拆卸）注意：导向键——键不动，轮毂轴向移动特点：靠侧面工作，对中性好,结构简单.轴上零件（如：轮毂）可在轴上沿轴向移动。
＊（4)滑键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。
●滑键固定在轮毂上●轮毂带动滑键在轴上的键槽中作轴向移动●键长不受滑动距离限制(只需在轴上铣出较长的键槽，而键可以做的较短. ）注意：导向平键和滑键与轮毂的键槽配合较松,属动联接。
普通平键应用极为广泛。
轴上键槽可用指状铣刀或盘状铣刀加工,轮毂上的键槽可用插削或拉削。
2、半圆键连接键呈半圆形，其侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递转矩。
键能在轴上的键槽中绕其圆心摆动, 以适应轮毂上键槽的斜度，安装方便。
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1．在如图所示的压力容器使用了何种连接？该连接起 什么作用？ 2．除以上连接，在工程中还有哪些机械连接？
技能高考机械类专业考试大纲
1.识记内容
（1）螺纹主要类型、特点、应用。 （2）键、销连接分类、特点与应用。 （3）常用联轴器功用、类型、特点和应用。 （4）常用离合器功用、类型、特点和应用。
§5.1 键连接与销连接
2．平键的选择 平键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。 （1）类型选择 一般应考虑传递转矩大小，轴上零件沿轴向是否有移动 及移动距离大小，对中性要求和键在轴上的位置等因素，并 结合各种键的特点加以分析选择。 （2）尺寸的选择 普通平键的键宽b和键高h按键所在的轴径d查标准选定。 键的长度 L 可根据轮毂L1的长度确定，键长L=L1-（5～10） mm。导向平键应按轮毂的长度及滑动距离而定。键的长度还 须符合标准规定的长度系列。普通平键和键槽的尺寸见表。
§5.4 联轴器和离合器
联轴器和离合器通常用来连接两轴并在其间传递运动和 转矩，有时也可以作为一种安全装置用来防止被连接件承受 过大的载荷，起到过载保护的作用。用联轴器连接轴时只有 在机器停止运转，经过拆卸后才能使两轴分离。而离合器连 接的两轴可在机器工作时方便地实现分离与接合。
§5.4 联轴器和离合器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
§5.1 键连接与销连接
1．平键连接 （1）平键的工作原理 平键的两侧面是工作面。上表面与轮毂上的键槽底部之间留 有间隙。工作时，靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。 （2）平键的特点 平键连接的优点是结构简单，对中性好，装拆、维护方便； 缺点是不能承受轴向力。
§5.1 键连接与销连接
（3）平键的分类 平键分为普通平键、导向平键和滑键。普通平键分成A型（双 圆头）、B型（方头）、C型（单圆头）。其中A型平键应用最为广 泛，C型平键常用于轴端与毂类零件的连接。
§5.2 螺纹连接
§5.2 螺纹连接
§5.2.2 螺纹连接
1．螺纹连接的主要类型 （1）普通螺栓连接 普通螺栓连接用于被连接件不太厚，需经常拆卸的场合。右图 为精密的铰制孔螺栓连接。
§5.2 螺纹连接
§5.2 螺纹连接
（2）双头螺栓连接 双头螺栓连接用于被连接件之一太厚，且需经常拆卸的场合。 折装时只需拆螺母，而不必将双头螺栓从被连接件中拧出。 （3）螺钉连接 螺钉连接适用于被连接件之一较厚（上带螺纹孔），不需经常 装拆，一端有螺钉头，不需螺母，受载较小的场合。 （4）紧定螺钉连接 紧定螺钉连接利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的 缺口中以固定零件的相对位置，可传递不大的轴向力或扭矩。
4．螺母和螺钉的装配要点 螺母和螺钉装配除了要按一定的拧紧力矩来拧紧以外，还应注
意以下几点：
（1）螺杆不产生弯曲变形，螺钉头部、螺母底面应与连接件接触良 好。 （2）被连接件应均匀受压，互相紧密贴合，牢固连接。 （3）成组螺栓或螺母拧紧时，应根据被连接件形状和螺栓的分布情 况，按一定的顺序逐次（一般为2~3次）拧紧螺母。在拧紧长方形布 置的成组螺母时，应从中间开始，逐渐向两边对称的扩展；在拧紧 圆形或方形布置的成组螺母时，必须对称地进行（如有定位销，应 从靠近定位销的螺栓开始），以防止螺栓受力不均，甚至变形。
§5.2 螺纹连接
左旋螺纹和右旋螺纹：
§5.2 螺纹连接
按牙型的不同可分为： （1）三角螺纹，效率低，易自锁，多用于连接； （2）矩形螺纹、梯形螺纹，锯齿形螺纹，效率较高，主要用于 螺旋传动； （3）管螺纹，主要用于管路的连接。
§5.2 螺纹连接
根据螺旋线数目分： （1）单线螺纹（n=1），圆柱面上只有一 条螺纹盘绕； （2）多线螺纹（n≥2），圆柱面上同时有 两条或两条以上螺纹盘绕，n一般不超过4。
§5.4.1 联轴器
（1）凸缘联轴器 凸缘联轴器是刚性联轴器中应用最广泛的一种。它由2个带凸缘 的半联轴器用螺栓连接而成，与两轴之间采用键连接。其常用的结构 形式有两种。 凸缘联轴器结构简单，价格低廉，能传递较大的转矩，但不能补 偿两轴线的相对位移，也不能缓冲减振，故只适用于连接的两轴能严 格对中、载荷平稳的场合。
§5.1.1 键连接 如图所示，轴1、2通过键与联轴器连接，当轴1转动时,通过联轴
器带动轴2一起转动。由此可知，键主要用于轴和轴上零件的周向固 定并传递转矩。有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移 动。
§5.1 键连接与销连接
键连接分为紧键连接和松键连接。紧键连接主要有楔键及切向键 连接；松键连接主要有平键及半圆键连接。
§5.1 键连接与销连接
导向平键和滑键是能够满足轮毂与轴间需要有相对滑动的动连 接。 导向平键用螺钉固定在轴上的键槽中，轮毂沿键可作轴向滑动。 为了便于拆卸，键上有起键螺孔，需要拆卸时拧入螺钉使键退出键 槽。导向平键用于轮毂沿轴向移动距离较小的场合。当轮毂的轴向 移动距离较大时宜采用滑键。滑键将键固定在轮毂上，随轮毂一起 沿轴槽移动。
§5.1 键连接与销连接
§5.1.2 销连接 销连接一般有两种类型：用于确定零件之间的相互位置， 并可传递不大载荷的，一般称为定位销；作为安全保护装置 中的过载剪断元件的，一般称之安全销。
§5.1 键连接与销连接
§5.1.3 花键连接 花键连接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而 成，花键齿侧面为工作面，适用于动连接和静连接。 1．花键连接的特点及应用 花键连接的特点主要有：花键齿较多、工作面积大、承载 能力较高；键均匀分布，各键齿受力较均匀；齿轴一体且齿槽 浅、齿根应力集中小、强度高且对轴的强度削弱减少；轴上零 件对中性好,导向性较好。花键连接主要用于定心精度高、载 荷大或经常滑移的连接。 2．花键类型 按齿形不同分为矩形花键连接和渐开线花键连接。
§5.1 键连接与销连接
（1）矩形花键 矩形花键采用小径定心方式，即外花键和内花键的小径作为配 合表面，其特点是定心精度高，定心的稳定性好。矩形花键连接广 泛应用于飞机、汽车、拖拉机、机床等领域。 （2）渐开线花键 渐开线花键的齿廓是渐开线，分度圆压力角有30º 及45º 两种。 齿高分别为0.5m和0.4m，这里m为模数。di为渐开线花键的分度圆直 径。渐开线花键采用齿形定心方式。其制造工艺与齿轮完全相同， 制造精度高，花键齿根强度高，应力集中小，易于定心，用于载荷 较大、轴径也大且定心精度高时的连接。
§5.2 螺纹连接
2．螺纹的主要参数
（1）大径 d（D）：螺纹的最大直径，标准中为公称直径（大写字母 表示内螺纹，小写字母表示外螺纹）。 （2）小径 d1（D1）：螺纹的最小直径。 （3）中径 d2（D2）：过螺纹轴的剖面内牙型上牙间距等于螺纹牙厚 处的假想圆柱面直径。 （4）线数 n：螺纹的螺旋线数目。
2.理解内容
（1）螺纹连接主要类型、应用、结构特点、标注方法、防 松方法和拆装要领。 （2）平键、销的选用方法、结构形式、主要失效形式、平 键和销的标记。
§5.1 键连接与销连接
连接按能否拆卸分为可拆卸连接与不可拆卸连接两大类。可拆卸 连接包括键连接、销连接和螺纹连接等；不可拆卸连接包括铆接、焊 接等。
§5.2 螺纹连接
§5.2.2 螺纹连接的拆装
1．螺钉的拆卸要领 拆卸螺钉时，先要看清螺钉头的形状是一字型还是十字形，分别 采用相应的螺丝刀，注意旋转方向不要弄错，旋转螺丝刀时应使力沿 着螺钉的轴线方向。如果螺钉生锈，可先滴入松锈液或在煤油中浸泡 一下，千万不能盲目用螺丝刀强行拆卸。 2．螺栓的拆卸要领 拆卸螺栓时应注意螺纹的旋向，对于多螺栓连接件，还应注意其 拆卸顺序。双头螺栓可用偏心扳手拆卸，也可用普通扳手拆卸，拆卸 时只需拆下螺母即可。对于生锈螺栓可先注入松锈液或煤油，然后采 用反复进退法、手锤敲击法等进行拆卸。 如果螺钉断在工件中，可用螺丝刀或者尖头钢冲和铁锤，朝逆时 针方向敲（如果是反牙的就朝顺时针方向），对于直径大于20mm的 螺栓可在断口处钻出一条槽，像一字头的螺钉一样，然后用较硬的、 厚度与槽同样大小的钢片插进去，用大力钳或者老虎钳扭出来。如果 断螺钉很紧，只能钻掉，但一定要找准中心。
§5.2 螺纹连接
（2）机械防松 这类防松装置是利用机械方法使螺母与螺栓(或螺钉)、螺母与 被连接件互相锁牢，以达到防松的目的。常用的有开口销与带槽螺 母防松、止动垫圈防松、串联钢丝防松。
§5.2 螺纹连接
§5.2 螺纹连接
（3）冲点防松 冲点防松形式有端面冲点、侧面冲点、心钉头冲点三种。 （4）黏接防松 一般采用胶黏剂，将其涂于螺纹旋合表面。 拧紧后，胶黏剂能自行固化，防松效果良好。
§5.2 螺纹连接
3．双头螺栓的装配要点 （1）应保证双头螺栓与机体螺纹的配合有足够的紧固性，保证在装
拆螺母的过程中，无任何松动现象。通常，螺栓的紧固端应采用具有
足够过盈量的配合；也可以台阶形式紧固在机体上。当双头螺栓旋入 软材料螺孔时，其过盈量要适当大些；还可以把双头螺栓直接拧入无 螺纹的光孔中，称为光孔上丝。
（5）螺距 P：螺纹相邻两个牙型上对应点之间的轴向距离。
（6）导程 S：螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离。 单线螺纹，S=P；多线螺纹，S=nP。 （7）牙型角 α：螺纹轴的剖面内螺纹牙两侧边的夹角。
§5.2 螺纹连接
§5.2 螺纹连接
3．螺纹的代号和标记 （1）螺纹的代号由特征代号和尺寸代号组成。粗牙普通螺纹 用字母M与公称直径表示，细牙普通螺纹用字母与公称直径 ×螺距表示。当螺纹为左旋时，在代号之后加“左”字。 （2）螺纹的标记由螺纹的代号、螺纹的公差代号和螺纹旋合 长度代号组成。 例如：M20×2LH—6H/5g6g表示公称直径为20mm、螺 距为2mm、方向左旋的细牙普通螺纹。其外螺纹顶径、中径 公差带代号分别为6g、5g，内螺纹中径和顶径公差带代号为 6H。
（2）双头螺栓的轴心线必须与机体表面垂直。装配时，可用直角尺
进行检验。如发现较小的偏斜时，可用丝锥校正螺孔后再装配，或将 装入的双头螺栓校正至垂直。偏斜较大时，不得强行校正，以免影响 连接的可靠性。 （3）装入双头螺栓时，必须用油润滑，以免旋入时产生咬合现象， 也便于以后的拆卸。