键连接与销连接.doc

机械基础学案授课班级：10高职学生姓名：学习时间：第一节键连接安装在轴上的齿轮、带轮、链轮等传动条件，其轮毂与轴的连接，主要有键连接、花键连接、销链接等。一·键连接键连接主要用作轴上零件的周向固定并传递转矩；有的使轴上零件沿轴向移动时起导向作用。按照结构特点和工作原理，键连接可分为平键连接、半圆键连接和楔键连接等。常用的为平键连接。1·平键连接平键连接的截面结构如图5-1所示，平键的下面与轴上键槽贴紧，上面与轮毂键槽顶面留有间隙。两侧面为工作面，依靠键与键槽之间的挤压力传递转矩。平键连接加工容易、装拆方便、对中性良好，用于传动精度要求较高的场合。根据用途可将其分为如下三种：（1）普通平键连接如图5-2所示，普通平键的主要尺寸是键宽b、键高h和键长L。端部有圆头（A型）、平头（B型）和单圆头（C型）三种形式。A型键定位好，应用广泛，C型键用于轴端，A、C型键的轴上键槽用立铣刀切制，端部的应力集中较大。B型键的轴上键槽用盘铣刀铣出，轴上应力集中较小，但对于尺寸较大的键，要用紧定螺钉压紧，以防松动。（2）薄型平键连接薄型平键与普通平键比较，在键宽b相同时，键高h较小。因此，薄型平键连接对轴和轮毂的强度削弱也小，用于薄壁结构和特殊场合。（3）导向平键连接当轴上零件与轴构成移动副时，可采用导向平键连接（图5-3）。导向平键较普通平键长，为防止键体在轴中松动，用两个螺钉将其固定在轴上键槽中，键的中部设有键螺孔，以便拆卸。若轴上零件沿轴向移动距离较长，可采用图5-4所示的滑键连接。2·平键连接的选用步骤如下：（1）根据键连接的工作要求和使用特点，选择键连接的类型。（2）按照轴的公称直径d，从国家标准（表5-4）中选择平键的截面尺寸b×h.（3）根据轮毂长度L1选择键长L，静连接取L=L1-(5-10)mm.键长L应符合标准长度系列。（4）校核平键连接的强度：键连接的主要失效形式较弱工作面的压溃（静连接）或过度磨损（动连接），因此应按照挤压应力Qp进行条件性的强度计算，校核公式为Qp=4T/dtl≤[QP]（5-1）式中T-传递的转矩，N·mm；d-轴的直径，mm;h-键高，mm;l-键的工作长度，见图5-2中所示，mm;[Qp]-键连接的许用挤压应力，见表5-2，计算时应取连接中较弱材料的值，MPa.如果强度不足，在结构允许时可以适当增加轮毂的长度和键长，或者间隔180°布置两个键。考虑载荷分布的不均匀性，双键连接按1.5个键进行强度校核。第二节螺纹连接螺纹连接结构简单、拆装方便、类型多样，是机械和结构中应用最广泛的紧固件连接。一、螺纹连接在圆柱内、外表面上分别沿螺纹旋线切出特定形状的沟槽而形成内、外螺纹，共同组成螺旋副使用（图5-13）。沿一条螺旋线形成的为单线螺纹，其自锁性好，常用于连接；沿两条线或两条以上等距螺旋线行程的为多线螺纹，其效率高，常用于传动。螺纹的主要参数有：大径d（公称直径），小径d1（强度计算直径），中径d2（确定螺纹几何参数和配合兴致的直径），线数n，螺距P，导程Ph（Ph=nP）,螺纹升角λ，牙型角α（螺纹轴向截面内牙型两侧边的夹角）或牙侧角β（螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角）等。由图5-14可知，螺纹的升角与导程、螺距间的关系为tanλ=Ph/πd2=nP/πd2(5-2)二、螺纹的类型、特点及应用按照牙型的不同，螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、米制锥螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等（图5-15）。除矩形螺纹以外，均以标准化。除多数管螺纹采用英制（以每英寸牙数表示螺距）外，均采用米制。普通螺纹的牙型为等边三角形，α=60°，故又称为三角形螺纹。对于同一公称直径，按螺距的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹。粗牙螺纹常用于一般连接；细牙螺纹自锁性好，用于受冲击、振动和变载荷的链接。管螺纹的牙型为等腰三角形，α=55°，适用于管子、管接头、旋塞、阀门等螺纹连接件。非螺纹密封的管螺纹本身不具有密封性，若要求连接后具有密封性，可压紧被连接件螺旋副外的密封面，也可在密封线间添加密封物；用螺纹密封的管螺纹在螺纹旋合后，利用本身的变形既可保证连接的密封性，不需要任何填料，如空调管道连接。米制锥螺纹的牙型角α=60°，螺纹分布在锥度为1：16的圆锥管壁上，用于气体或液体管路系统依靠螺纹密封的连接螺纹（水和煤气管道用管螺纹除外）。矩形螺纹的牙型为正方形，α=0°，其传动效率高，但牙根强度弱，螺旋副磨损后的间隙那以修复和补偿，使传动精度下降，因此逐渐被梯形螺纹所代替。梯形螺纹的牙型为等腰梯形，α=30°，其传动效率略低于矩形螺纹，但牙根强度高，工艺性和对中性好，可补偿磨损后的间隙，是常用的传动螺纹。锯齿形螺纹的牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角β1=3°，非工作面的牙侧角β2=30°，兼有矩形螺纹传动效