机械基础(5)-连接..
《汽车机械基础》连接与连接件
连接组成
连接件 被连接件
连接类型
动连接——连接件与被连接件间有相对运动。 静连接——连接件与被连接件间无相对运动。
汽车机械基础
可 拆 连 接 —— 多次装拆，无损使用。
连接类型
可拆连接 过盈连接
普通平键连接、半圆键连接 花键连接、楔键连接 切向键连接、螺纹连接、销连接
不可拆连接 焊接、黏接、铆接
不可拆连接 —— 拆后至少损坏一个零件。
汽车机械基础
（二）螺纹连接类型及其预紧与防松 1.螺纹紧固件
汽车机械基础
2.螺纹连接的基本类型 螺纹连接的基本类型有四种：螺栓连接、双头螺柱连接、
螺钉连接和紧定螺钉连接。
（1）螺栓连接： 用于被连接件不 太厚、装拆方便 的场合。
普通螺栓连 接：螺栓和孔壁 有间隙，孔的加 工精度低。
汽车机械基础
圆柱销 轴
零件1 圆锥销
开口销
轴套 圆柱销连接
零件2 圆锥销连接
开槽螺母 销孔
开口销连接
汽车机械基础
四、其他紧固连接
（一）不可拆连接 1.焊接
焊接是通过加热或者加压或者两者并用，添加或不加填充材 料，使两分离的工件在其接合表面达到原子间的结合，形成永久 连接的一种工艺方法。
变速箱体
汽车机械基础
3.花键连接
花键连接是由周向均布多个键齿的花键轴和带有相应键齿槽 的轮毂组成的一种连接。花键连接工作时，靠键齿侧面与键齿槽 侧面的挤压传递扭矩。由于花键连接是多齿传递扭矩，且键与轴 做成一体，故花键连接比平键连接具有承载能力高、对轴的强度 削弱程度小（齿浅、应力集中小）、定心好和导向性好等优点。 花键连接适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的场合。
控制预紧力的目的：预紧力过大，会使连接超载；预紧力 不足，可能导致连接失效。
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】
机械基础(第五版)教材及习题册参考答案
机械基础习题册（第五版）参考答案劳动社会保障出版社绪论一、选择题二、判断题三、填空题1．机械传动常用机构轴系零件液压与气动2．信息3．动力部分执行部分传动部分控制部分4．制造单元5．高副6．滚动轮接触凸轮接触齿轮接触7．滑动大低不能8．机械运动变换传递代替或减轻四、术语解释1．机器——是人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，其用来变换或传递能量、物料与信息，以代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。
2．机构——具有确定相对运动的构件的组合。
3．运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接。
4．机械传动装置——用来传递运动和动力的机械装置称为机械传动装置。
五、应用题1．答：2．答：零件：螺钉、起重吊钩、缝纫机踏板、曲轴、构件：自行车链条机构：台虎钳、水泵、机器：车床、洗衣机、齿轮减速器、蒸汽机、3.答：动力部分：发动机传动部分：离合器、变速箱、传动轴、执行部分：车轮控制部分：方向盘、排挡杆、刹车、油门*4．答：略第一章带传动一、选择题二、判断题三、填空题1. 主动轮从动轮挠性带2. 摩擦型啮合型3. 摩擦力运动动力。
4. 打滑薄弱零件安全保护5. 无两侧面不接触。
6. 帘布芯绳芯包布顶胶抗拉体底胶7．Y、Z、A、B、C、D、E8．几何尺寸标记。
9．型号基准长度标准编号10．实心式腹板式孔板式轮辐式11．平行重合12．调整中心距安装张紧轮13．弧形凹形变直摩擦力传动能力14．SPZ SPA SPB SPC15.型号基准长度16．啮合带传动齿轮传动17．单面带双面带节距18. 仪表、仪器、机床、汽车、轻纺机械、石油机械 四、术语（标记）解释1．机构传动比-----机构中输入角速度与输出角速度的比值。
2．V 带中性层-----当V 带绕带轮弯曲时，其长度和宽度均保持不变的层面称为中性层。
3．V 带基准长度L d -----在规定的张紧力下，沿V 带中性层量得的周长，称为V 带基准长度。
《机械基础》课程复习试题 项目三：机械链接
2016年江苏省中等职业学校学业水平考试《机械基础》课程复习试题项目三机械链接知识点：键连接一、判断题(本大题共16小题，总计16分)1.圆柱销和圆锥销都是靠过盈配合固定在销孔中的。
（）2.由于楔键在装配时被打如轴与轮毂之间的键槽内，所以造成轮殻与轴的偏心与偏斜。
（）3.平键、半圆键均以键的两侧面实现周向固定和传递转矩。
（）4.普通平键连接工作时，键的主要失效形式为键的剪切破坏。
（）5.键是标准零件。
（）6.花键主要用于定心精度要求高，载荷大或有经常滑移的连接。
（）7.花键连接通常用于要求轴与轮毂严格对中的场合。
（）8.圆锥销有１：５０的锥度，所以易于安装，有可靠的自锁性能，且定位精度高。
（）9.半圆键对轴强度的削弱大于平键对轴强度的削弱。
（）10.楔键连接不可用于高速转动零件的连接。
（）11.花键连接是由带多个纵向凸齿的轴和带有相应齿槽的轮殻孔组成的。
（）12.楔键连接能使轴上零件轴向固定，且能使零件承受双向的轴向力，但定心精度不高。
（）13.半圆键可在键槽内摆动，以适应轮毂和轴之间的变化，故一般情况下应优先选用半圆键。
14.当采用平头普通平键时，轴上的键槽是用端铣刀加工出来的。
（）15.平键连接结构简单、装拆方便、对中性好，但不能承受轴向力。
（）16.销连接用来固定零件之间的相对位置，由于销的尺寸较小，不可以用来传递载荷。
（）二、单选题(本大题共46小题，总计46分)1. 常用材料制造键。
A、Q235B、45钢C、T8AD、HT2002. 下列属于松键联接。
A、楔键联接和半圆键联接B、平键联接和半圆键联接C、半圆键联接和切向键联接D、楔键联接和切向键联接3. 在联接长度相等的条件下，下列键连接中的承载能力最低。
A、平键联接B、切向键联接C、半圆键联接D、楔键联接4. 轴与盘状零件（如齿轮、带轮等）的轮毂之间用键连接，其主要用途是。
A、实现轴向固定并传递轴向力B、具有确定的相对运动C、实现周向固定并传递转矩D、实现轴向的相对滑动5. 能够构成紧键连接的两种键是。
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。
《机械基础》连接与紧固课件
连接与紧固（1）
机械加工类专业 第一部分 机械基础
。
目录
• 考点解读 • 思维导图 • 知识梳理 • 师生互动 • 概念强化题 • 典型例题 • 课堂练习 • 课堂小结
考纲要求
（1）了解机械连接的类型。 （2）了解键、销连接的类型、特点和应用。 （3）熟悉螺纹及螺纹连接的类型、特点和 应用。 （4）了解螺纹连接的拧紧与防松。 （5）理解联轴器、离合器的功用、类型、 特点和应用。
课堂练习
9.定位销的作用是什么？ 【答案】定位销用于固定零件之间的相对位置，只受很小载荷，数目不少于 2 个。
课堂小结
1. 键连接 2. 销连接
感谢观看
【答案】C
6.同轴度要求较高的键连接应选用
()
A. 平键连接 B. 半圆键连接 C. 花键连接 D. 任何键连接
【答案】C
高考模拟
7.键连接中，可承受单向不大的轴向力的是（ ） A. 普通平键连接 B. 楔键连接 C. 导向平键连接 D. 半圆键连接 【答案】B
8. 对中性要求不高的场合常用的键连接是（ ） A. 楔键连接 B. 切向键连接 C. 普通平键连接 D. 花键连接 【答案】A
思维导图
知识梳理
一、键连接 1.作用 (1)主要用作轴上零件的周向固定并传递转矩。 (2)有的使轴上零件沿轴向移动时起导向作用。(导向 平键、滑键、花键) 2.键连接的种类、特点和应用，见下表。
知识梳理
知识梳理
3.普通平键的标记：平键是标准件，其规格采用：b×h×L标 记。 例 ：b=18mm,h=11mm,L=100mm的普通型平键(A 型) 标记为： GB/T1096 键18×11×100,A 可以省略不写； b=18mm,h=11mm,L=10பைடு நூலகம்mm的普通型平键(B 型)标记 为： GB/T1096 键B18×11×100。 b=18mm,h=11mm,L=100mm的普通型平键(C 型)标记 为： GB/T 1096 键C18×11×100。
机械基础高考复习题-连接
螺纹连接练习题一、选择题1、常用螺纹联接中，自锁性最好的螺纹是_______ 。
A、三角螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、矩形螺纹2、常用螺纹联接中，传动效率最高的螺纹是_______ 。
A、三角螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、矩形螺纹3、为连接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用_______ 。
A、螺栓连接B、双头螺柱连接C、螺钉连接D、紧定螺钉连接4、当两个被联接件不太厚时，宜采用________ 。
A、双头螺柱联接B、螺栓联接C、螺钉联接D、紧定螺钉联接5、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用_______ 。
A、螺栓联接B、螺钉联接C、双头螺柱联接D、紧定螺钉联接6、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往采用_______ 。
A、螺栓联接B、螺钉联接C、双头螺柱联接D、紧定螺钉联接7、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如_______ 。
A、增加拧紧力B、增加扳手力臂C、使用指针式扭力扳手或定力矩扳手8、螺纹联接防松的根本问题在于_______ 。
A、增加螺纹联接的轴向力B、增加螺纹联接的横向力C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度9、螺纹联接预紧的目的之一是_______ 。
A、增强联接的可靠性和紧密性B、增加被联接件的刚性C、减小螺栓的刚性10、.常见的连接螺纹是_______ 。
A.左旋单线B.右旋双线C.右旋单线D.左旋双线11、用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹_______A. 牙根强度高，自锁性能好B. 传动效率高C. 防振性能好D. 自锁性能差12、标注螺纹时_______ 。
A.右旋螺纹不必注明 B.左旋螺纹不必注明 C.左、右旋螺纹都必须注明 D.左、右旋螺纹都不必注明13、管螺纹的公称直径是指_______ 。
A.螺纹的外径B.螺纹的内径C.螺纹的中径D.管子的内径14、当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能_______ 。
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
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§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。
20
§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。
30
§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。
37
§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。
38
12
§5.2 键连接与销连接
机械设计基础 第3版 教学课件 ppt 作者 王大康 第七章：连接
b)
a) 矩形螺纹
b) 非矩形螺纹
矩形螺纹相当于平滑块与平斜面的作用，非矩形螺纹相 当于楔形滑块与楔形斜面的作用。可将摩擦力的增大视为摩 擦因数和摩擦角的增大。此摩擦角称为当量摩擦角。 f f arctan fv arctan fv v cos cos 2 2
二、螺纹参数（以圆柱螺纹为例）
1．d— 大径、螺纹的公称直径。
2．d1—小径、螺纹的危险剖面直径。
3． d2—中径、是确定螺纹的几何 参数及配合性质的直径。 4．n—线数、 单线螺纹 n=1，有自锁性，用于连接。 多线螺纹 n≥2，效率高，用于传动。为便于加工，n≤4。 5．P—螺距、螺纹相邻两牙在中径线上对应点之间的轴 向距离。
2．螺旋副的效率 拧紧螺母使其旋转一周的输入功：
W 2 T d F tan( ) 1 2Q
有效功：（相当于将重物FQ升举一个导程S）
W F S d F tan 2 Q 2 Q
效率：
W ta n 2 W ta n ( ) 1
当摩擦角ρ一定时，螺旋副的效率只取决于螺纹升角 ψ的大小。但过大的升角会造成加工困难，故ψ一般应不 大于20º ～25º 。
6．S—导程 螺纹上任一点沿螺旋线旋转一周所 移动的轴向距离。 单线螺纹: S=P 多线螺纹：S=nP 7．ψ—螺纹升角
螺旋线的切线与垂直螺 纹轴线平面间的夹角。各直 径处的ψ不同，ψ指螺纹中径 处的升角。 S arctan （7-1） d2
8．α—牙形角
s ψ
πd1 πd2 πd
通过螺纹轴线的平面内螺纹牙两侧边的夹角。
常用螺纹 1．三角螺纹 （1） 普通螺纹 普通螺纹是公制螺纹，α＝60o，自锁性好，牙根厚，强 度高，多用于连接。根据螺距大小可分为普通粗牙螺纹和普 通细牙螺纹。 1）粗牙螺纹： 一般连接多采用粗牙螺纹。 2）细牙螺纹： 螺距小，自锁性好，强度高； 但不耐磨，易滑扣，不宜经常装 拆。多用于仪器中的调整螺旋， 薄壁零件连接，受冲击及变载荷 的连接。
机械基础第5章连接
P
D
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。
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-5.8提高螺栓连接强度的措施
第八节 提高螺栓连接强度的措施分析影响螺栓连接强度的因素，从而提出提高联接强度的措施。
这对于螺纹联接的设计也是很重要的。
螺纹联接的强度，主要取决于螺栓的强度。
影响螺栓强度的因素很多，有材料、结构、尺寸、制造、工艺等。
实际设计中，通常主要是以下几个方面考虑来提高联接的强度。
一、减小应力幅（可提高疲劳强度）大家知道，影响疲劳强度的主要因素是变应力中的应力幅↑a σ，则越易产生疲劳破坏。
↓a σ，则可以提高疲劳强度。
由螺栓总拉力：F C C C F F m b b ++=02 可以看出，当工作拉力F 变化时，只会引起（F C C C mb b +）这一部分是变化的。
此部分减小，就可以使↓a σ。
显然：相对刚度mb b C C C +越小，则可提高疲劳强度。
由此可见：措施为； ① 减小b C （见教材上的图）② 增大m C （见教材上的图） 这样可以使mb b C C C +↓，从而使↓a σ。
但是由F C C C F F mb b ++=02 可知，在F 0给定的条件下，减小螺栓的刚度C b 或增大被联接件刚度C m ，都将引起残余预紧力F 1减小，从而降低了联接的紧密性。
因此，若在减小C b 或增大C m 的同时,适当增加预紧力F 0，就可以使F 1不致减小太多或保持不变。
减小螺栓的刚度的方法：（1）适当增加螺栓的长度（2）采用腰状杆螺栓和空心螺栓（3）在螺母下面安装上弹性元件腰状杆螺栓和空心螺栓在螺母下面安装上弹性元件增大被联接件的刚度（1）不用垫片或采用刚度较大的垫片（2）采用刚度较大的金属垫片或密封环软垫片密封密封环密封二、改善螺纹牙之间的受力分布：对于普通螺母如图示。
工作中螺栓受拉，使螺距增大，而螺母受压，其螺距减小。
导致螺栓、螺母产生了螺距差。
这样，旋合的螺栓和螺母的各圈螺纹牙不能都保持良好的接触，那末各圈螺纹牙所分担的载荷就不相等。
（如图所示）。
理论分析和实践都表明：从螺母支撑面算起第一圈受载荷最大。
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连接
电子工业出版社
第五章
P
连
接
D '
p '
图5-1 压力容器
1．在如图5-1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？
第五章：连
学习目标：
接
1.了解连接的类型与应用； 2.理解平键及花键连接的类型、结构与标准； 3.了解销连接的类型、特点和应用 4.了解常用螺纹的类型、特点和应用； 5.熟悉螺纹连接的主要类型、应用、结构和防松方 法； 6.了解联轴器、离合器的功用、类型、特点和应用
第五章：连 接
5.2.2 螺纹连接 1．螺纹联接的主要类型： ( 1 )普通螺栓连接 普通螺栓连接用于被连接件不太厚，需经常拆缷的场合，见图5－20a。 图5-20b为绞制孔螺栓连接
( 2 )双头螺栓连接 双头螺栓连接用于被连接件之一太厚，且需经常拆缷的场合。折装时只 需拆螺母，而不将双头螺栓从被连接件中拧出。如图5－21
第五章：连
2．主要参数
接
( 1 )大径d（D）：螺纹的最大直径，标准中为公称直径。（图5－15）（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，强度计算中常作为螺杆危险剖面的计算直径； ( 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。 是确定螺纹几何参数，配合性质的直径。 ( 4 )线数n：螺纹的螺旋线数目，沿一根螺旋线形成的螺纹叫单线螺纹，沿二条或两条以 上螺旋线形成的螺纹，叫多线螺纹。 ( 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 )螺纹升角ψ：螺旋线切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角称螺纹升角。螺纹不同直 径处的螺纹升角不同。通常按螺纹中径处计算，即 arctg S arctg nP
a）圆头
b）方头
c）半圆头
第五章：连
接
导向平键如图５-５和滑键如图５-６，它们能够满足轮毂与轴间需要有相对 滑动的动连接。
图５-５导向平键
图５-６滑键
第五章：连
2．平键的选择
接
（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５1。 【例５-1】已知某减速器中的齿轮安装在轴的两支点之间，构成静连接。齿轮与轴 的材料均为锻钢，齿轮精度为7级，安装齿轮处的轴径d=65 mm,齿轮轮毂宽度为110 mm。要求传递的转矩T=2000N· M,载荷有轻微冲击。试设计此连接。 解 1．选择键的类型 由于7级精度以上的齿轮要求一定的定心精度，故该轴毂连接应 选择普通平键连接。又因为该齿轮位于两支点之间所以选择A型键（圆头）。 2．选择键的主要尺寸 根据键所在的轴径选择键的截面尺寸。轴径d=65mm，从 表5-1查得键宽b=18mm,键高h=11mm，键长L=〔110-(5～10)〕mm=(105～100)mm。 取L=100mm。 标记为键18×100GB1096—2003 3.标注键连接公差如图5-7
第五章：连
（1）矩形花键
接
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。
第五章：连 接
图5－23紧定螺钉连接
第五章：连 接
a）双螺母防松
b）弹簧垫圈防松 图5－24摩擦防松
第五章：连 接
第五章：连 接
2． 螺纹连接的防松
( 1 )摩擦防松 形式有双螺母防松（图5－24a所示）、弹簧垫圈防松、（图5 －24b所示）弹簧圆螺母防松三种。 ( 2 )机械方法防松 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（图5－25）、止动垫圈防松（图5－26）、串联钢丝 防松（图5－27）。 ( 3 )冲点防松 形式有端面冲点、侧面冲点、心钉头冲点三种， 如图5－28a.b.c所示。 ( 4 )粘接防松 一般采用胶粘剂，涂于螺纹旋合表面。拧紧后， 胶粘剂能自行固化，防松效果良好。如图5－29。
第五章：连
能力目标
接
1.工作中具有正确选用键连接的能力 2.会选择螺纹连接并具有拆装螺纹连接的能 力 3.具有使用销、联轴器、离合器的能力。
第五章：连
5.1 键连接与销连接 5.1.1 键连接
接
由图5-1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。
第五章：连 接
4．各种螺纹特点和应用 ( 1 )连接螺纹 ①普通螺纹：牙型为等边三角型，牙型角α=60°。 ②管螺纹： 既联接，又起密封作用。 如图5－16所示圆柱管螺纹。管螺纹为英制细牙螺纹，牙型为等腰三角形， 牙型角α=55 ° ，牙顶有较大的圆角，内外螺纹旋合后无径向间隙，保证 配合紧密性。主要用于水、煤气、润滑、电缆管路系统。 (２)传动螺纹 为减小摩擦，提高效率，常用矩形、梯形、锯齿形螺纹。 ①矩形螺纹：图5－17， 牙型角α=0 ° 螺纹升角小，效率高，但对中性 差，牙根强度低，难精确制造，螺旋副磨损后，间隙难以修复和补偿， 传动精度降低。 ②梯形螺纹：图5－18, 牙型角α=30 ° ，效率低，但工艺性好，牙根强 度高，对中性好，剖分螺母可调间隙。 ③锯齿形螺纹：图5－19，工作面为30，综合矩形螺纹和梯形螺纹的优点， 效率高，牙根强度高，但只用于单向受力的螺纹联接或螺旋传动中。
第五章：连 接
5.4 联轴器和离合器
联轴器和离合器通常用来联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联接件承受 过大的载荷，起到过载保护的作用。 5.4.1 联轴器 1．常用联轴器的类型、特点和应用 (1)凸缘联轴器 (2)滑块联轴器 (3)万向联轴器 5.4.2离合器 1.常用离合器的结构 (1)牙嵌式离合器 (2)圆盘摩擦离合器 单盘摩擦离合器 多盘摩擦离合器
第五章：连 接
附表5-1普通平键和键槽的截面尺寸及公差
第五章：连 接
图5-7键连接尺寸公差
第五章：连 接
a）圆柱销
b）圆锥销
c）连接销
d）安全销
第五章：连 接
图5-9 花键连接
第五章：连 接
图5-10矩形花键
图5-11渐开线花键
第五章：连 接
a)
b)
图5－13螺纹牙型
c)d)图5－12来自右旋螺纹(a)图5－14螺纹线数
(b)
(c)
第五章：连 接
图5－15螺纹几何尺寸
第五章：连 接
（c）
图5－15螺纹几何尺寸
第五章：连 接
图5－16圆柱管螺纹
图5－17矩形螺纹
图5－18梯形螺纹
图5－19锯齿形螺纹
第五章：连 接
图5－20螺栓连接
第五章：连 接
图5－21双头螺栓连接联
图 5－22螺钉连接
第五章：连
接
5.2 螺纹联接 螺纹联接是一种利用螺纹零件构成的可拆联接。螺纹联接具有结构简单，工作可 靠，装拆方便，类型多样等特点，且大多数螺纹零件已经标准化， 5.2.1 螺纹的的类型、特点和应用 1．螺纹类型： 螺纹一般分为：外螺纹、内螺纹；圆柱螺纹、圆锥螺纹、 左旋螺纹、右旋螺纹。如图5－12 按牙型的不同分为 （1）三角螺纹图5－13a，效率低，易自锁，多用于连接。 （2）矩形螺纹图5－13b、梯形螺纹图5－13c，锯齿形螺纹 图5－13d,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。 根据螺旋线数目分： （1）单线螺纹（n=1），图5-14a （2）双线螺纹（n=2），图5-14b （3）多线螺纹（n≥2），一般不超过4。图5-14c
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,见图5-10， 渐开线花键连接,见图5-11。
第五章：连 接
※5.3 弹簧
5.3.1弹簧的功用和类型 1．弹簧的主要功用有：控制机构的运动或零件的位置；缓冲及吸振；储 存能量；测量力的大小。 2．弹簧的种类有螺旋弹簧、环形弹簧、碟形弹簧、平面涡卷弹簧和板弹 簧等。 (1)螺旋弹簧按其形状可分为：圆柱形、截锥形等。按受载情况又可分为 拉伸弹簧(图5-32a）、扭转弹簧(图5-32d)和压缩弹簧(图5-32b、c ) (2)环形弹簧(图5-33a)和碟形弹簧(图5-33b)都是压缩弹簧，具有很高的 缓冲吸振能力，多用于重型机械的缓冲装置。 (3)平面涡卷弹簧或称盘簧(图5-33c)，它的轴向尺寸很小，常用作仪器和 钟表的储能装置。 (4)板弹簧(图5-33d)是由许多长度不同的钢板叠合而成，主要用作各种车 辆的减振装置。