机械基础之连接 PPT
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电子教案与课件：机械基础 12.2认识螺纹连接
将两半联轴器的螺栓孔对齐，接合面贴紧，将6个螺栓依次穿过螺栓孔后，套上弹簧垫 圈，拧上螺母，使用扳手对角逐个拧紧，并凭感觉和经验来控制预紧力。 注意：螺栓的穿入方向要一致。
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例12-2 如下图所示凸缘联轴器，用6个M20的螺栓加平垫圈和标准螺母将两个半联轴器紧 固在一起。工作一段时间后，螺纹连接出现松动，螺栓和螺母出现了滑牙，不能正常使用。 试分析原因，重新更换螺纹连接件并做适当防松、紧固处理。
凸缘联轴器 15
解：一、螺纹连接失效分析 根据两半联轴器连接的特点，此处采用螺栓连接是恰当的。工作一段时间后螺纹连接出
(a)测力矩扳手
（b）定力矩扳手`
图12-9 预紧力控制扳手
10
2 螺纹连接的防松
一般螺纹连接具有自锁性，在静载荷作用下，工作温度变化不大时，这种自锁性能防止螺母 松脱。但在实际工作中，当外载荷有振动、变化时，或材料高温蠕变等会造成摩擦力减少， 螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹连接松动，经过反复作用，螺纹 连接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。 螺纹连接防松的原理就是消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。 常用的防松方法见表12-3。
图例
结构及应用
有普通螺栓和铰制孔用螺栓，精度分为 A、B、C三级，通常多用C级，杆部螺纹长 度可以根据需要确定。
双头螺 柱
两端带螺纹，分A型（有退刀槽）和B型 （无退刀槽）。
螺钉
螺钉的结构与螺栓相似，但头部的形状较 多，有六角头、圆柱头、半圆头、沉头等， 旋具槽有内六角孔、十字槽、一字槽等。
8
紧定螺 钉
机械基础
第十二章 螺纹连接与螺旋传动
第二节 认识螺纹连接
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例12-2 如下图所示凸缘联轴器，用6个M20的螺栓加平垫圈和标准螺母将两个半联轴器紧 固在一起。工作一段时间后，螺纹连接出现松动，螺栓和螺母出现了滑牙，不能正常使用。 试分析原因，重新更换螺纹连接件并做适当防松、紧固处理。
凸缘联轴器 15
解：一、螺纹连接失效分析 根据两半联轴器连接的特点，此处采用螺栓连接是恰当的。工作一段时间后螺纹连接出
(a)测力矩扳手
（b）定力矩扳手`
图12-9 预紧力控制扳手
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2 螺纹连接的防松
一般螺纹连接具有自锁性，在静载荷作用下，工作温度变化不大时，这种自锁性能防止螺母 松脱。但在实际工作中，当外载荷有振动、变化时，或材料高温蠕变等会造成摩擦力减少， 螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹连接松动，经过反复作用，螺纹 连接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。 螺纹连接防松的原理就是消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。 常用的防松方法见表12-3。
图例
结构及应用
有普通螺栓和铰制孔用螺栓，精度分为 A、B、C三级，通常多用C级，杆部螺纹长 度可以根据需要确定。
双头螺 柱
两端带螺纹，分A型（有退刀槽）和B型 （无退刀槽）。
螺钉
螺钉的结构与螺栓相似，但头部的形状较 多，有六角头、圆柱头、半圆头、沉头等， 旋具槽有内六角孔、十字槽、一字槽等。
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紧定螺 钉
机械基础
第十二章 螺纹连接与螺旋传动
第二节 认识螺纹连接
机械基础键连接和销连接课件整理
特 点 ：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较 差，力有偏心。不宜高速和精度要求高的联接 (lián jiē)，变载下易松动。钩头只用于轴端联接(lián jiē)，如在中间用键槽应比键长2倍才能装入。且 要罩安全罩
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第二十六页，共七十页。
4．切向键—静联接(lián jiē)
轴的直径
d
bh
自 6~8 2 2 > 8~10 3 3 > 10~12 4 4
> 12~17 5 5
> 17~22 6 6 > 22~30 8 7 > 30~38 10 8 > 38~44 12 8 > 44~50 14 9 > 50~58 16 10 > 58~65 18 11
> 65~75 20 12
轴毂联接(lián jiē)的功用：
对轴上零件进行周向固定(gùdìng)，并传递转矩。
轴毂联接(lián jiē)的分类：
1·键联接
°
2·
3·销联接
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第三页，共七十页。
键连接
一．类型(lèixíng)：（有四种）
由一对斜度为1：100的楔键组成，其工作面是由一对楔 键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。单个时只能传递
单向转矩，传递双向转矩时必须用方向相反(xiāngfǎn)的双键且
夹角在120°--135°之间。一般用于直径大于100cm
的轴上，如大型带轮、飞轮
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4．切向键—静联接(lián jiē)
轴的直径
d
bh
自 6~8 2 2 > 8~10 3 3 > 10~12 4 4
> 12~17 5 5
> 17~22 6 6 > 22~30 8 7 > 30~38 10 8 > 38~44 12 8 > 44~50 14 9 > 50~58 16 10 > 58~65 18 11
> 65~75 20 12
轴毂联接(lián jiē)的功用：
对轴上零件进行周向固定(gùdìng)，并传递转矩。
轴毂联接(lián jiē)的分类：
1·键联接
°
2·
3·销联接
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键连接
一．类型(lèixíng)：（有四种）
由一对斜度为1：100的楔键组成，其工作面是由一对楔 键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。单个时只能传递
单向转矩，传递双向转矩时必须用方向相反(xiāngfǎn)的双键且
夹角在120°--135°之间。一般用于直径大于100cm
的轴上，如大型带轮、飞轮
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电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 2第二章 螺纹连接和螺旋传动
§2—2 螺纹标记
2．55°密封管螺纹的标记
（1）由螺纹特征代号和尺寸代号组成 Rp3/4——尺寸代号为3/4的右旋圆柱内螺纹 R13——尺寸代号为3的与圆柱内螺纹配合的右旋圆锥外螺纹 （2）左旋螺纹在尺寸代号后面加注“LH” Rc3/4LH——尺寸代号为3/4的左旋圆锥内螺纹
（3）螺旋副的特征代号为“Rp/R1”或“Rc/R2” Rc/R23——尺寸代号3、右旋圆锥内螺纹与圆锥外螺纹的螺旋副
§2—1 螺纹的基本知识
二、螺纹的形成
某一平面图形沿圆 柱（或圆锥）表面 上的螺旋线运动， 形成的具有相同断 面的连续凸起和沟 槽称为螺纹
§2—1 螺纹的基本知识
外螺纹：在圆柱 （或圆锥）外表 面上形成的螺纹
内螺纹：在圆柱 （或圆锥）内表 面上形成的螺纹
§2—1 螺纹的基本知识
三、螺纹的种类
常见螺纹的种类、特征代号和牙型
（1）单线螺纹的尺寸代号 单线螺纹的尺寸代号为“公称直径×螺距” 粗牙普通螺纹不标螺距，细牙普通螺纹必须注出螺距
§2—2 螺纹标记
“M8×1”——公称直径8mm、螺距1mm、单线细牙螺纹 “M8”——公称直径8mm、螺距1.25mm、单线粗牙螺纹
（2）多线螺纹的尺寸代号 多线螺纹的尺寸代号为“公称直径×Ph导程P螺距” M16×Ph3P1.5 ——公称直径16mm、螺距1.5mm、导程3mm、双线螺纹
§2—3 螺纹连接
5．内六角圆柱头螺钉
螺钉 GB/T 70.1 M10×35
表示：内六角圆柱头螺钉，规格尺寸（螺纹大径d）
为10mm，公称长度l为35mm
§2—3 螺纹连接
6．开槽锥端紧定螺钉
螺钉 GB/T 71 M6×15
表示：开槽锥端紧定螺钉，规格尺寸（螺纹大径d） 为6mm，公称长度l为15mm
机械基础教材第五章连接与紧固知识ppt课件
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§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。
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
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§5.2 键连接与销连接
§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。
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【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。
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§5.3 螺纹连接
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§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。
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§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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§5.2 键连接与销连接
机械设计基础第10章连接(键、花键-六)
第10章 连 接
§10－1 螺纹 §10－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 §10－3 机械制造常用螺纹（略） §10－4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 §10－5 螺纹连接的预紧与防松
§10－6 螺栓连接的强度计算 §10－7 螺栓的材料和许用应力 §10－8 提高螺栓连接强度的措施 §10－9 螺旋传动 （略） §10－10 滚动螺旋简介（略） §10－11 键连接和花键连接
在重型机械中常采用切向键 ——一对楔键组成。
窄面 工作面
d 潘存云教授研制
斜度1：100
装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生 的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩时，需要 两对切向键分布成120~130 ˚ 。
二、平键联接的强度校核 1. 类型的选择 应根据各种平键的特点及具体应用情况来选择。 考虑：扭矩大小、对中性要求、轴上位置等情况。 2 . 尺寸的选择 键是一种标准件，主要尺寸：长L、宽b、高h b×h____按轴的直径由标准选取。表10－9 P156 L_____参照轮毂宽度B从标准中选取 一般： L=B－(5～10) mm 3. 材料的选择 键的材料常用45钢：σB≥ 600 MPa的碳素钢
MPa
表10-11 花键连接的许用挤压应力[σp ]和许用压强[p ]
连接工作方式
工作条件
[σp ] 或[p ] 齿面未经热处理 齿面经热处理
不良
35~50
40~70
静连接[σp ]
中等 良好
潘6存0云~教1授0研0制 80~120
100~140 120~200
动连接[p ] (空载下移动)
动连接[p ] (在载荷下移动)
二、平键联接的强度校核
1. 类型的选择 2 . 尺寸的选择 3. 材料的选择
§10－1 螺纹 §10－2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 §10－3 机械制造常用螺纹（略） §10－4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 §10－5 螺纹连接的预紧与防松
§10－6 螺栓连接的强度计算 §10－7 螺栓的材料和许用应力 §10－8 提高螺栓连接强度的措施 §10－9 螺旋传动 （略） §10－10 滚动螺旋简介（略） §10－11 键连接和花键连接
在重型机械中常采用切向键 ——一对楔键组成。
窄面 工作面
d 潘存云教授研制
斜度1：100
装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生 的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩时，需要 两对切向键分布成120~130 ˚ 。
二、平键联接的强度校核 1. 类型的选择 应根据各种平键的特点及具体应用情况来选择。 考虑：扭矩大小、对中性要求、轴上位置等情况。 2 . 尺寸的选择 键是一种标准件，主要尺寸：长L、宽b、高h b×h____按轴的直径由标准选取。表10－9 P156 L_____参照轮毂宽度B从标准中选取 一般： L=B－(5～10) mm 3. 材料的选择 键的材料常用45钢：σB≥ 600 MPa的碳素钢
MPa
表10-11 花键连接的许用挤压应力[σp ]和许用压强[p ]
连接工作方式
工作条件
[σp ] 或[p ] 齿面未经热处理 齿面经热处理
不良
35~50
40~70
静连接[σp ]
中等 良好
潘6存0云~教1授0研0制 80~120
100~140 120~200
动连接[p ] (空载下移动)
动连接[p ] (在载荷下移动)
二、平键联接的强度校核
1. 类型的选择 2 . 尺寸的选择 3. 材料的选择
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
第五章 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。
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。
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• 2.2.2 合力矩定理
• 平面汇交力系的合力对平面任一点的矩，等于力系 中所有各分力对于该点力矩的代数和。数学表达式 为： M O (R) M O (F1 ) M O (F2 ) M O (Fn )
·23 ·
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2.2 力矩、力偶、力的平移
• 例2-1 已知力的作用点，如图所示，求力F对坐标原点 O的矩。
·16 ·
目录 上页 下页 1返6 回
2.1 力的概念与基本性质
• 2.1.1 力的概念
• 1．力的定义
• 力是物体间的相互机械作用。也就是说，物体的机械 运动状态发生的变化，都是由于其他物体对该物体所 施加力的作用结果。
2．力的三要素及表示方法 力对物体的作用效果取决于三个 要素：力的大小、力的方向和力 的作用点。三要素中任何一个要 素改变，都会使力的作用效果改 变。
·17 ·
目录 上页 下页 1返7 回
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。
• 只受两个力的作用而保持平衡的刚体称为二力体。右下 图所示结构中的CD杆，不计其自重时，可视为二力杆。
• 2）培养分析问题和解决问题的能力，使其形成良好 的学习习惯，具备继续学习专业技术的能力；
• 3）进行职业意识培养和职业道德教育，使其形成严 谨、敬业的工作作风，为今后解决生产实际问题和职 业生涯的发展奠定基础。
·6 ·
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1.1 课程的内容、性质、任务和基本要求
• 1.1.3 课程的基本要求 • 通过《机械基础》课程的学习，具备对构件进行受力
• 平面汇交力系的合力对平面任一点的矩，等于力系 中所有各分力对于该点力矩的代数和。数学表达式 为： M O (R) M O (F1 ) M O (F2 ) M O (Fn )
·23 ·
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2.2 力矩、力偶、力的平移
• 例2-1 已知力的作用点，如图所示，求力F对坐标原点 O的矩。
·16 ·
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2.1 力的概念与基本性质
• 2.1.1 力的概念
• 1．力的定义
• 力是物体间的相互机械作用。也就是说，物体的机械 运动状态发生的变化，都是由于其他物体对该物体所 施加力的作用结果。
2．力的三要素及表示方法 力对物体的作用效果取决于三个 要素：力的大小、力的方向和力 的作用点。三要素中任何一个要 素改变，都会使力的作用效果改 变。
·17 ·
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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。
• 只受两个力的作用而保持平衡的刚体称为二力体。右下 图所示结构中的CD杆，不计其自重时，可视为二力杆。
• 2）培养分析问题和解决问题的能力，使其形成良好 的学习习惯，具备继续学习专业技术的能力；
• 3）进行职业意识培养和职业道德教育，使其形成严 谨、敬业的工作作风，为今后解决生产实际问题和职 业生涯的发展奠定基础。
·6 ·
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1.1 课程的内容、性质、任务和基本要求
• 1.1.3 课程的基本要求 • 通过《机械基础》课程的学习，具备对构件进行受力
机械基础课件-键连接
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键的标记；
键是标准件，在图样中应按国家标准规定作出标记。 1、普通平键的标记 普通平键分为A、B和C型，三种普通平键的标记方法类似。 键 型式 b×L GB/T1096—2003 其中：A型不标型式， b为键宽 ，L为键的长度
如图示A型普通平键：键 8×25 GB/T1096—2003
点击演示动画点击演示动画点击演示动画点击演示动画点击演示动画点击演示动画点击演示动画点击演示动画键的标记
§7-4 键联接和销联接
在机械设备中键主要用于连接轴和轴上的零件（如齿轮、 皮带轮等）以传递扭矩。也有的键具有导向的作用。
常用键有普通平键、半圆键和钩头楔键
一、常用键及其标记
普通平键：应用最为广泛 半圆键： 半圆键常用于载荷不大的传动轴上。由于半 圆键在槽中能绕其几何中心摆动，以适应轴上键槽的斜度， 因而在锥形轴上应用较多。 钩头楔键：键的上顶面有1：100的斜度，装配时将键沿 轴向嵌入键槽内， 钩头楔键靠上下面接触的摩擦力将轴 和轮联接。
钩头楔键是 靠上下表面与 轮毂键槽和轴 键槽之间的摩 擦力将二者连 接。因而装配 图中键的上下 表面没有间隙。
花键联接
由于花键传递的扭矩大且具有很好的导向性，因 而在各种机械的变速箱中被广泛应用。
除了图示的矩形花 键外，还有梯形、 三角形和渐开线等 形状。
矩形花键的标记： 键 Z — D×d×b GB/T1144-2003 Z——花键齿数；D——大径； d——小径； b——宽度。
画法：花键联接的部分按外花 键画，不重合部分则按各自的规 定画法绘制。
二、销联接
1、销的功用、种类及标记 销主要用于零件之间的定位，也可用于零件之间的联接 ，但只能传递不大的扭矩。
机械基础第十一章联接的知识ppt课件(键连接、销连接、螺纹连接、联轴器、离合器)
箱盖的联接。
第一节 键联接
• 键联接的类型有哪些？其特点与应用场合是什么？
• 为什么说平键联接的对中性要比楔键、切向键好？
• 平键的类型及尺寸怎么选？
• 平键联接强度计算的内容有哪些？如何提高联接的承载能力？
试一试 ： 用 于 静 联 接 的 平 键 联 接 在 不 改 变 键 截 面 尺 寸 b 、 h 的 情 况 下 ， 能 用 于 相 同 载 荷 的 动 联 接
11-6a所示。装配后两键的斜面相互贴合，共同楔紧在轴毂
和轴之间，键的上下两平行窄面是工作面，依靠其与轴和轮
毂的挤压传递单向转矩，如图11-6b所示。
图11-6 切向键联接
当要传递双向转矩时，须用两对互成120°～130°的切向
键（图11-6c）。切向键联接主要用于轴径大于100mm，对
中要求不高而载荷很大的重型机械，如矿山机。
一般只宜用于轻载，尤其适用于锥形轴端的联接。
（二）紧键联接
1、楔键联接 楔键联接用于静联接，如图11-5所示。楔键
的上表面和与它配合的轮毂槽底面均有1：100的斜度。装配后，
键的上、下表面与毂和轴上键槽的底面压紧，因此键的上下表
面为工作面，键的两侧面与键槽都留有间隙。工作时，靠键楔
紧的摩擦力来传递转矩，同时还能承受单向轴向载荷。
还可以作为安全装置中的过载剪断元件（图11—11d）
图11—11 销联接
销为标准件，其材料根据用途可选用35、45钢。按销形状
的不同，可分为圆柱销、圆锥销、开口销、异形销等。
图11—12 圆锥销
圆柱销利用微量过盈固定在铰制孔中，多次拆装后定位精
度和联接紧固性会下降；圆锥销具有1：50的锥度，小头直径
一、螺纹联接基本类型、结构尺寸应用
第一节 键联接
• 键联接的类型有哪些？其特点与应用场合是什么？
• 为什么说平键联接的对中性要比楔键、切向键好？
• 平键的类型及尺寸怎么选？
• 平键联接强度计算的内容有哪些？如何提高联接的承载能力？
试一试 ： 用 于 静 联 接 的 平 键 联 接 在 不 改 变 键 截 面 尺 寸 b 、 h 的 情 况 下 ， 能 用 于 相 同 载 荷 的 动 联 接
11-6a所示。装配后两键的斜面相互贴合，共同楔紧在轴毂
和轴之间，键的上下两平行窄面是工作面，依靠其与轴和轮
毂的挤压传递单向转矩，如图11-6b所示。
图11-6 切向键联接
当要传递双向转矩时，须用两对互成120°～130°的切向
键（图11-6c）。切向键联接主要用于轴径大于100mm，对
中要求不高而载荷很大的重型机械，如矿山机。
一般只宜用于轻载，尤其适用于锥形轴端的联接。
（二）紧键联接
1、楔键联接 楔键联接用于静联接，如图11-5所示。楔键
的上表面和与它配合的轮毂槽底面均有1：100的斜度。装配后，
键的上、下表面与毂和轴上键槽的底面压紧，因此键的上下表
面为工作面，键的两侧面与键槽都留有间隙。工作时，靠键楔
紧的摩擦力来传递转矩，同时还能承受单向轴向载荷。
还可以作为安全装置中的过载剪断元件（图11—11d）
图11—11 销联接
销为标准件，其材料根据用途可选用35、45钢。按销形状
的不同，可分为圆柱销、圆锥销、开口销、异形销等。
图11—12 圆锥销
圆柱销利用微量过盈固定在铰制孔中，多次拆装后定位精
度和联接紧固性会下降；圆锥销具有1：50的锥度，小头直径
一、螺纹联接基本类型、结构尺寸应用
汽车机械基础7.连接
一、键联接的分类及结构
目的： 键是用来实现轴与轴上零件的周向固定以传递转矩（静联接）， 或实现轴上零件的轴向固定或轴向移动（动联接 ） 它是标准件 分类： 普通平键 —（静联接） 平键 导向平键 —（动联接） 松联接 键 半圆键 —（静联接） 联 接 紧联接—楔键—（静联接，单向轴向固定）
花键
7.1 键连接
其值可查阅有关资料
7.1 键连接
五、键的选择
键是标准零件 材料多采用碳素钢 键的类型选择—根据使用要求和工作条件: 转矩、转速、载荷性质、是否移动、对中性 键的尺寸选择（同时确定配合类型）: 工作要求→ 键的种类→按轴径d选键的b 、 h→选键长L(标 准; 短于轮毂宽度)
7.2 销连接
一、销连接概述 1.销连接 除键连接以外，销连接也能实现轴与轴上零件的连接。 销连接还可用来固定零件之间的相 对位置，起定位作用。 可作为安全装置中的过载剪断元件， 起过载保护作用 可以用来传递横向力和扭矩
二、键联接的主要类型
1.松键连接 分为平键连接和半圆键连接两类 （1）平键连接 普通平键、导向平键和滑键连接3种
靠两侧面传递转矩，对中性良好，结构简单，拆卸方便
不能轴向固定轴上的零件
①普通平键的类型、特点和应用 上、下两面互相平行，两个侧面也相互平行 端部有圆头（A型）、方头（B型）和半圆头（C型）3种类型
模块七 连接
7.1
轴
7.2
滑动轴承
7.3
滚动轴承
总 论
零件
静联接
构件
动联接
(运动副)
机构
与动力 源组合
机器
可拆联接：螺纹联接、键联接、销联接等 静联接 连 接 不可拆联接：铆接、焊接、胶接等
动联接——运动副
目的： 键是用来实现轴与轴上零件的周向固定以传递转矩（静联接）， 或实现轴上零件的轴向固定或轴向移动（动联接 ） 它是标准件 分类： 普通平键 —（静联接） 平键 导向平键 —（动联接） 松联接 键 半圆键 —（静联接） 联 接 紧联接—楔键—（静联接，单向轴向固定）
花键
7.1 键连接
其值可查阅有关资料
7.1 键连接
五、键的选择
键是标准零件 材料多采用碳素钢 键的类型选择—根据使用要求和工作条件: 转矩、转速、载荷性质、是否移动、对中性 键的尺寸选择（同时确定配合类型）: 工作要求→ 键的种类→按轴径d选键的b 、 h→选键长L(标 准; 短于轮毂宽度)
7.2 销连接
一、销连接概述 1.销连接 除键连接以外，销连接也能实现轴与轴上零件的连接。 销连接还可用来固定零件之间的相 对位置，起定位作用。 可作为安全装置中的过载剪断元件， 起过载保护作用 可以用来传递横向力和扭矩
二、键联接的主要类型
1.松键连接 分为平键连接和半圆键连接两类 （1）平键连接 普通平键、导向平键和滑键连接3种
靠两侧面传递转矩，对中性良好，结构简单，拆卸方便
不能轴向固定轴上的零件
①普通平键的类型、特点和应用 上、下两面互相平行，两个侧面也相互平行 端部有圆头（A型）、方头（B型）和半圆头（C型）3种类型
模块七 连接
7.1
轴
7.2
滑动轴承
7.3
滚动轴承
总 论
零件
静联接
构件
动联接
(运动副)
机构
与动力 源组合
机器
可拆联接：螺纹联接、键联接、销联接等 静联接 连 接 不可拆联接：铆接、焊接、胶接等
动联接——运动副
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机械设计基础——联接
一、螺纹的主要参数
1 螺纹形成
❖ 螺旋线形成：倾斜线绕在圆柱体上 形成的曲线
❖ 螺纹形成：平面图形沿螺旋线形成
三角形、矩形、梯形、锯齿形、半圆形螺纹
❖ 螺旋线的数目(线数):单线、多线
SP
联接 传动
d2
❖ 旋向(螺旋线方向)：常用右旋，特殊要求时用左旋
❖ 问题：旋向判断 ？
❖ 粗牙螺纹—— 一般联接
自锁条件：
F21
F
R21 +r Q
Q
N21’
R21’ r
v12
F21’ F’
Q
F’
–r
R21’
Q
❖ 当 r时，F’ 0，原工作阻力F’反向作用，作为驱动力 时，滑块才能移动
❖ 结论：当 r 时，滑块自锁
机械设计基础——联接
2 槽面摩擦
力分析：
❖ 摩擦力：F21fN21
1
Q
F21 f sin
F21 fvQ ❖ 当量摩擦角：
❖ 管螺纹:α＝55°，紧密 , 无径向间隙 2. 梯形螺纹 (Tr)：α＝30°、β＝15° 3. 锯齿形螺纹(S)：α＝33、β工＝3° 4. 矩形螺纹 ：α＝０°
联接螺纹：普通三角螺纹、锥螺纹、管螺纹 (英制) （ψ小，单线，自锁好）
传动螺纹：矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹 （α小、ψ大，多线，效率高）
机械设计基础——联接
四、螺纹联接件主要类型
1 标准螺纹联接件 ❖ 螺栓
TT1T2
❖施加在扳手上的力FT TT 1T 2F TL
机械设计基础——联接
控制拧紧力矩的扳手
❖ 定力矩扳手
❖ 测力矩扳手
机械设计基础——联接
控制拧紧力臂
❖ 选择扳手长度
机械设计基础——联接
三、螺纹常用类型
1. 三角形螺纹 (M) ❖ 普通螺纹:α＝60°，f ’大，易自锁
粗牙:牙高, d1小, ψ大 细牙:牙浅, d1大, ψ小, 更易自锁
大家有疑问的，可以询问和交流
机械设计基础——联接
1 斜面摩擦
N21
R21
分析使滑块等速运动所需要的水平力
r
v12
F
等速上升：
rrr ❖ 平衡条件： F Q R 2 10
❖ 驱动力： FQ tan r()
等速下滑： rrr
❖ 平衡条件： F ' Q R '2 10
❖ 维持力： F 'Q tan r()
机械设计基础——联接
二、螺旋副力学特性
❖ 螺旋副作为一种空间运动副，其接触面为螺旋面 ❖ 螺纹在旋紧或松开过程中，螺纹之间相对移动 ❖ 当螺杆和螺母之间受到轴向力Q时，拧动螺杆或螺母，
螺旋面间将产生摩擦力 1 斜面摩擦 2 槽面摩擦 3 矩形螺纹 4 三角形螺纹 5 螺纹联接的拧紧力矩
大家应该也有点累了，稍作休息
❖ 小径d1：外螺纹的危险剖面直径
❖
——强度直径
D, d
❖ 中径d2、D2：假想直径，牙型沟槽 宽与牙的宽度相等 ——计算直径
❖ 螺距P：相邻两牙轴向距离
❖ 导程S：同一条螺纹线的相邻两牙间 S P
的轴向距离，S = nP
d2
❖ 升角 ：螺纹与其轴线的垂直平面所成的夹角
❖ 牙型角a ：螺纹两侧边的夹角
机械设计基础——联接
5 螺纹联接的拧紧力矩
❖ 目的：防止松动→提高可靠性、强
Fs
度、紧密性
❖ 螺母拧紧时→预紧力Fs
预紧拉力F0 螺栓 被联接件
预紧压力F0 T2
T
Fs T1
❖ 拧紧阻力矩 T 的大小： ？ ❖ 螺旋副间的摩擦力矩 T1 ： T1Fs d22tan (v)
❖ 螺母与支承面间摩擦力矩 T2 ：T2 fzFsrm
n
R21 r
v12
F
s =z p
nHale Waihona Puke QQd2d1 d2
d
❖
螺旋升角
tan s zp d2 d2
拧紧力 FQ tan r()
防松力 F 'Q tan r()
防松力矩 M 'F'd2d2Qtan(r)
22
效率 W r/W dta /n ta n r)(
拧紧力矩 MFd2d2Qtan(r) 自锁条件 F 'Q ta nr)(0 22
❖ 细牙螺纹—— d1大、强度大、自锁性好，常用于变载
机械设计基础——联接
螺纹旋向判断
❖ 旋向(螺旋线方向)：常用右旋，特殊 要求时用左旋
❖ 旋向判断: (1)轴线垂直放，右边高—右旋
左边高—左旋
❖ (2)右手旋，前进—右旋 ❖ 左手旋，前进—左旋
机械设计基础——联接
2 主要参数
d1
α ❖ 大径d、D：最大直径—公称直径
r
机械设计基础——联接
4 三角形螺纹
Q
900-
900-
Q
N/2
N/2 N’
N’
❖ 反力 2N'cosQ
❖ 摩擦力 Ff 2N'f cQ osf fvQ ❖ 当量摩擦角 rvarctfvanarctcafons
❖ 拧紧力 FQ tan r(v) ❖ 防松力 F 'Q tan r(v)
❖ 拧紧力矩 MFd 22d 22Qtanr(v) ❖ 防松力矩 M 'F'd 2d 2Qtan(rv)
N 21
2
N 21
2
2
Q
fv
s
f
in
ta
nrv
rv arctafvn
思考: 与平面摩擦比较？ 结论：槽面的摩擦力大于平面的摩擦力
R21
N’21
rv
v12
11111 P
F21
2 Q
N 21 2
N 21
Q
2
机械设计基础——联接
3 矩形螺纹
❖ 螺旋副（螺母与螺杆）的相对运动 滑块沿斜面运动
❖ 假设：1)载荷分布在中线上; 2)单面产生摩擦力
7-1 总 论
零件 静联接
构件 动联接
与动力
机构
(运动副)
源组合
机器
可拆联接：螺纹联接、键联接、销联接等 静联接
不可拆联接：铆接、焊接、胶接等 联 接
动联接——运动副
机械设计基础——联接
7-2 螺纹联接
一、螺纹的主要参数 二、螺旋副力学特性 三、螺纹常用类型 四、螺纹联接件主要类型 五、螺纹联接防松装置 六、螺栓联接的计算 七、螺栓材料和许用应力
机械基础之连接
机械设计基础——联接
第7章 联 接
7-1 总 论
7-2 螺纹联接
7-3 键 联 接
基本要求: ❖ 了解螺纹联接的基本知识：类型、特性、标准、结构、
应用场合及防松方法等 ❖ 掌握螺栓联接强度计算方法 ❖ 了解键联接的主要类型及应用特点 ❖ 掌握平键联接强度校核计算方法
机械设计基础——联接
机械设计基础——联接
三角形螺纹（续）
Q
900-
900-
Q
N/2
N/2 N’
N’
r ❖ 效 率
W r/W d ta/t n a n v )(
❖ 自锁条件 F 'Q tan r(v)0
rv
❖ 思考： 1. 矩形螺纹和三角螺纹哪一种效率高，宜用于传动？ 2. 矩形螺纹和三角螺纹哪一种易自锁，宜用于联接？