固定连接的装配工艺

教学时数： 4 学时
课题：§12-3 固定连接的装配工艺
教学目标：1、掌握螺纹连接的装配工艺；
2、掌握键连接的装配工艺；
3、掌握销连接的装配工艺；
4、掌握过盈连接的装配工艺。

教学重点：1、螺纹连接的装配工艺；
2、键连接的装配工艺；
3、销连接的装配工艺；
4、过盈连接的装配工艺。

教学难点：1、螺纹连接的装配工艺；
2、键连接的装配工艺。

教学方法：讲授法
教具准备：各种扳手、垫圈、各种旋具、键、销
教学过程：
〈讲授新课〉
第 1学时:
〈复习提问〉
1、产品的装配工艺过程一般由哪四个部分组成？
2、什么是装配工艺规程？装配工艺规程的内容有
哪些？
〈导入新课〉
在生产装配时，各工件是如何连接？
〈讲授新课〉§12-3 固定连接的装配工艺
一、螺纹连接的装配工艺
在生产过程中，螺纹连接是一种可拆的固定连接，它具有结构简单、连接可靠、装拆方便迅速、成本低廉等优点，应用较广泛。

1、螺纹连接的预紧与防松
（1）拧紧力距的确定
（2）控制螺纹预紧力的方法
控制螺纹预紧力的方法通常有以下几点：
1）测量螺栓的伸长量
2）扭角法
3）利用专用的工具
扭力距扳手、定力矩扳手
（3）防松装置
连接用的螺纹一般都有自锁的能力，但在冲击、振动或变载荷作用下，以及温度变化较大的
场合，很容易发生脱落，为了确保连接可靠，必
须采取有效的防松措施。

螺纹的防松装置，按其工作的原理分为利用附加摩擦力防松和机械法防松两大类。

1）利用附加摩擦力防松装置
（先讲示例，分析作用和特点）
锁紧螺母
弹簧垫圈
2）机械法防松装置
（先讲示例，分析作用和特点）
开口销与带槽螺母
止动垫圈
串联钢丝
3）点铆法防松
4）粘接法防松
〈巩固练习〉
1、控制螺纹预紧力的方法是什么？
2、螺纹的连接常采用哪些防松装置？它们的工作原
理是什么？
3、拧紧螺纹时，如何控制预紧力的大小？
〈课堂小结〉
本节课介绍了螺纹连接的预紧和防松的有关知识。

〈布置作业〉
课堂作业：
1、控制螺纹预紧力的方法是什么？
2、螺纹的连接常采用哪些防松装置？它们的工作原
理是什么？
家庭作业：
拧紧螺纹时，如何控制预紧力的大小？
〈教后感〉
第 2学时:
〈复习提问〉
1、控制螺纹预紧力的方法是什么？
2、螺纹的连接常采用哪些防松装置？它们的工作原
理是什么？
3、拧紧螺纹时，如何控制预紧力的大小？
〈引入新课〉
〈板书课题〉§12-3 固定连接的装配工艺
一、螺纹连接的装配工艺
1、螺纹连接的预紧与防松
螺纹连接的装配
（1）、装配螺纹时常用的工具
常用的工具有旋具、扳手等。

1）、旋具
快速旋具、弯头旋具
*、（先讲示例，分析结构特点）
2）、扳手
扳手用来拧转六角形、正方形螺钉和各种
螺母。

扳手有通用扳手、专用扳手、和特殊场合
使用的特种扳手。

*、（分析结各自的分类、结构特点）
（2）、螺纹连接的装配
双头螺柱、螺母和螺钉的装配要点：
1）、双头螺柱的装配要点
应保证双头螺柱与机体螺纹的配合有足够的紧固性。

采用过渡配合，保证配合后中径有一定的过盈量采用台肩型或最后几圈较浅的螺纹
（图12-16），以达到配合的紧固性。

双头螺柱的轴心线应与机体表面垂直。

两者之间的垂直度可用角尺进行检验，检验时
应丛两个（成900）或两个以上的方向进行检
验。

当双头螺柱的轴心线有较小的偏斜时，
可把双头螺柱拧出，用丝锥校正螺孔。

装配时，必须用油润滑，以免拧入时产生咬合现象，同时也使以后拆卸更换较为方便。

拧紧双头螺柱的专用工具如图12-17所示。

用双头螺柱拧紧的方法、用长螺母拧紧
法。

拆卸双头螺柱的方法与用两个螺母拧紧的方法相同，即先将两个螺母相互锁紧在双头
螺柱上，然后扳动下面一个螺母，就可将双
头螺柱拆卸下来。

2）、螺母和螺钉的装配要点
机体上与螺钉或螺母贴合的平面应经过加工，保证平面有足够的表面精度和形状精度，
以防连接件的松动或使螺纹弯曲等。

拧紧成组螺母时，为使被连接件及螺杆受力均匀一致，必须按一定顺序分次逐步拧紧。

拧紧的原则为从中间向两边对称的扩展，如
图12-18、12-19所示。

拧紧时应按一定的拧
紧力矩拧紧，必要时采用防松装置。

〈巩固练习〉
1、装配螺纹时常用的工具有哪些？它们各自的用途
和特点？
2、简述双头螺柱的装配要点有哪些？
3、简述螺母和螺钉的装配要点？
〈小结〉
〈布置作业〉
课堂作业：
1、装配螺纹时常用的工具有哪些？旋具的用途和特
点？
2、简述双头螺柱的装配要点有哪些？
3、简述螺母和螺钉的装配要点？
家庭作业：
常用扳手的种类有哪些？它们各自的用途和特点？〈教后感〉
第 3学时:
（复习提问）
1、装配螺纹时常用的工具有哪些？
2、旋具的用途和特点？
3、简述双头螺柱的装配要点有哪些？
（引入新课）
（板书课题）§12-3 固定连接的装配工艺
一、螺纹连接的装配工艺
二、键连接的装配工艺
键是用来连接轴和轴上零件，使它们在周向固定以传递扭距的一种机械零件。

它具有结构简单、工作可
靠、装拆方便等优点，应此在机械行业中得到广泛的应用。

根据键的结构特点和用途的不同，键连接可分为：松键连接、紧键连接和花键连接三大类。

1、松键连接的装配
松键连接时，键是靠键的侧面来传递扭距的，对轴上零件作周向固定，不能承受轴向力。

松键连
接所采用的键有普通平键、导向平键、半圆键三种。

松键连接的装配要求：
2、紧键连接的装配
紧键连接常用楔键连接，即键的上表面和与它相接触的轮槽底面均有1∶100的斜度，键的侧面
与键槽间隙（图12-20）。

装配时，将键打入而构成
紧键连接。

紧键连接能传递扭距并能传递轴向力。

紧键连接也可用切向键连接（图12-21）。

切向键是用两个都具有1∶100单面斜度的楔键沿斜面
拼合而成的。

其上下两个表面都没有斜度。

楔键是
利用键与键槽工作面的摩擦力来传递扭距的，而切
向键是依靠工作面间的挤压来传递扭距的，因此，
一对切向键只能传递一个方向的扭距（图12-21a），
当需要传递双向转距时，应使用两对分布成1200∽
1300的切向键（图12-21b）。

紧键连接的对中性差，一般用与对中性要求不高的地方。

紧键连接的装配要求如下：
1）、楔键的斜度要与轮毂轴的斜度一致，否则套件会发生歪斜。

2）、紧键与槽的两侧面应留有一定的间隙。

3）、对于钩头楔键，不能使钩头紧贴套件的端面，必须留有一定的距离（图12-20b），以便拆卸。

3、花键的连接的装配
花键连接有静连接和动连接两种方式，它的特点是轴的强度高，传递扭距大，对中性及导向性很
好，但制造成本高，应此广泛应用在机床、汽车、
飞机等制造业中。

花键连接按齿廓形状可分为矩形花键、渐开线花键及三角形花键等三种，其中以矩形花键应用最
广。

其结构形状见图12-22。

(1)、花键要素
键数花键轴的键数或花键孔的键槽数。

大径和小径花键配合时公称的最大、最小直径。

键宽键或槽的公称宽度。

（2）、定心方式
花键的定心方式有大径定心、小径定心和齿侧定心三种，国家标准规定采用精度高、质量好的小径定心方式。

（3）、矩形花键的配合
花键配合包括定心直径、非定心直径及键宽的配合，根据精度要求和松紧来确定。

（4）、矩形花键的标记
例12-2：
（5）、花键连接的装配要求
1）、固定连接的花键，当过盈量较小时，可用铜棒轻轻打入，对于过盈量较大的连接，可将套件加热至80∽100℃后进行装配。

2）、活动的花键连接应保证精确的间隙配合，使套件在轴上滑动自如，但用手摇动套件时不应感觉到间隙。

3）、对于经过热处理的花键孔，当孔径缩
小时，可用花键推刀修整花键孔后进行装配。

4）、装配前应对孔和轴进行清理。

（巩固提问）
1、键连接的结构特点，及其分类？
2、简述松键连接的装配要求有哪些？
3、简述紧键连接的装配要求有哪些？
4、花键的定心方式有几种？国家标准规定采用那
种，有何特点？
5、简述花键连接的装配要求？
（小结）
（布置作业）
课堂作业：
1、键连接的结构特点，及其分类？
2、花键连接的方式和特点？
3、简述紧键连接的装配要求有哪些？
4、花键的定心方式有几种？国家标准规定采用那
种，有何特点？
5、简述花键连接的装配要求？
家庭作业：
矩形花键如何标记，请示例说明。

〈教后感〉第 4学时:
（复习提问）
1、键连接的结构特点，及其分类？
2、花键的定心方式有几种？国家标准规定采用那
种，有何特点？
3、矩形花键如何标记，请示例说明。

（引入新课）
（板书课题）§12-3 固定连接的装配工艺
一、螺纹连接的装配工艺
二、键连接的装配工艺
三、销连接的装配工艺
销连接可以起到定位、连接和保险作用（图12-23）。

销子结构简单、连接可靠、定位及装拆方便，在机械中应用很广泛。

1、圆柱销的装配
圆柱销可用来固定零件、传递动力或作定位元件。

圆柱销与销孔属过盈配合，不宜多次装拆。

用圆柱销定位时，为保证质量，通常两孔同时钻铰，并使孔壁表面粗糙度Ra1.6以下。

装配时，
在销子上涂油，用铜棒垫在销子端面上，将销子打
入孔中。

2、圆柱销的装配
圆柱销具有1∶50的锥度，定位准确，可多次装拆。

装配时，被连接的两孔应同时铰出，孔径的大小以销子能自由插入孔中80%的长度为宜，然后用
锤敲入。

四、过盈连接的装配工艺
1、过盈连接的概念
过盈连接是依靠包容件（孔）和被包容件（轴）配合后的过盈值达到紧固连接的目的。

配合后，由于材料上午弹性变形，在包容件和被包容件配合面间产生的摩擦力传递扭矩和轴向
力。

过盈连接的对中性好，承载能力强，并能承受
一定的冲击力，但配合面的加工要求高。

2、过盈连接的装配要点
（1）、装配前，应对工件进行清理，并将配合表面
用油润滑，以防装配时擦伤表面。

（2）、压入过程应经常用角尺检查，以保证与轴的
中心线一致。

（3）、压合时应经常用角尺检查，以保证孔与轴的
中心线一致。

（4）、对于细长的薄壁零件，要特别注意检查其形状偏差，装配时最好垂直压入。

3、装配方法
（1）、压入配合法
如图12-24a所示，用手锤加垫块敲击压入。

其方法简便，但导向性不好，容易产生歪斜。

适用于配合要求较低或配合长度较小的过渡配合的连接件的单件。

图12-24b、c、d所示分别为螺旋压力机、专用螺旋C型夹头和齿条压力机，用这些设备进行压合时，其导向性比敲入法好，适合于装配过渡配合和小过盈量的配合。

图12-24e所示为气动杠杆压力机，其压力范围大，配以一定的夹具，可提高压合的导向性。

适用于装配过盈配合的连接件，且多用于成批生产。

（2）、热胀法
热胀法是利用物体受热膨胀的原理，将孔件加热，使孔径增大，然后将轴件套入孔中，待冷却后，轴与孔便紧固地连接在一起。

（3）、冷缩法
冷缩法则是利用物体温度下降时体积缩小的原理将轴件冷却，使轴件尺寸缩小，然后将轴件套入
孔中，当温度回升后，轴与孔便紧固连接。

热胀法与冷缩法相比，变形量小，多用于过渡配合，有时也用于小过盈配合。

（巩固提问）
1、键连接有哪几类？各有何特点？它们的工作原理
是什么？
2、请叙述圆柱销的装配要求？
3、请叙述圆锥销的装配要求？
4、过盈连接的装配方法有哪些？有哪些装配要求？（小结）
（布置作业）
课堂作业：
1、P185，T9；
2、P185，T10；
3、P185，T11。

家庭作业：
键连接有哪几类？各有何特点？它们的工作原理是
什么？〈教后感〉。