《螺纹参数计算》PPT课件.ppt

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1、第 10章 连 接 内容 10-1 螺纹参数 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 （重点） 10-3 机械制造常用螺纹 10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 10-5 螺纹连接的预紧和防松 （重点） 10-6 螺纹连接的强度计算 （重点） 10-7 螺纹的材料和许用应力 10-8 提高螺栓连接强度的措施 10-9 螺旋传动 10-10 滚动螺旋简介 10-11 键连接和花键连接 （重点） 10-12 销联结 常见的连接： 由于使用、结构、制造、装配、运输 等方面的原因，机器中很多零件需要彼此连接。 连接的类型： 螺纹连接 键连接、花键连接、销连接 弹性环连接等 焊接 铆接 粘接 连接

2、可拆连接 不可拆连接 本章介绍的内容 第 10章 连 接 一 螺纹的形成： 将一倾斜角为 的直线绕在圆住体上便形成一 条螺旋线。如用平面图形三角形 K 沿螺旋线运动并使 K平面始 终通过圆柱体轴线，就得到三角形螺纹。 同样取平面图形 K的形状如右上角任一图形，可得到矩形、梯 形、锯齿形、管螺纹等。 10-1 螺纹参数 动画 动画 10-1 螺纹参数 三 螺纹分类： 1. 一般分法： 外螺纹、内螺纹；圆柱螺纹、圆锥螺纹； 左旋螺纹、右旋螺纹。 2. 按牙型的不同分为： 三角螺纹，普通螺纹： 效率低，易自锁，多用于连 接。 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

3、螺纹： 主要用于管路的连接。 4. 根据螺旋线数目分： 单线螺纹（ n=1），双线螺纹 （ n=2），用于连接；多线螺纹（ n2），用于传动。 一般不超过 4。 10-1 螺纹参数 10-1 螺纹参数 四 螺纹的主要参数 1. 大径 d 是螺纹的 公称直径 ， 与外螺纹牙顶 (或内螺纹牙底 )相 重合的假想圆柱体的直径 。 2. 小径 d1 常用于强度计算 ， 与外螺纹牙底 (或内螺纹牙顶 )相 重合的假想圆柱体的直径。 3. 中径 d2 常用于几何计算 ， 一个假想圆柱体的直径，该圆 柱的母线上牙型沟槽和凸起宽 度相等。 4. 螺距 P 相邻两螺纹牙在中 径线上对应点间的轴向距离。 5. 线

4、数 n ： 螺纹的螺旋线数目。 6. 导程 S ： 沿螺纹上同一条螺旋线转 一周所移动的轴向距离， S = nP。 7. 螺纹升角 ： 中径 d2圆柱上，螺旋 线的切线与垂直于螺纹轴线的平面 的夹角 ,如上图 。 8. 牙型角 a： 在轴向截面内，螺纹牙 型两侧边的夹角。 9. 牙侧角 ： 在轴向截面内，螺纹牙 型一侧边与螺纹轴线的垂线之间 的夹角。 2 nPtg d 10-1 螺纹参数 一 螺旋副的特点： 1. 螺旋副作为一种空间运动副，其接触面为螺旋面； 2. 螺纹在旋紧或松开过程中，螺纹之间相对移动； 3. 当螺杆和螺母之间受到轴向力 Fa时，拧动螺杆或螺 母，螺旋面间将产生摩擦力。 1

5、0-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 几个补充概念： 1. 机械效率： 输入功与输出功 之比。 2. 自锁： 当机构无论受多大的 驱动力时都无法运动的现象。 3. 总反力： 运动副中法向反力 与摩擦力的合力，称为运动 副中的总反力。 4. 摩擦角 ：总反力与法向反力 之间的夹角。其大小为： 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 a r c t a n vf n n 2d s =n p v FR F Fa y Fa d2 d d1 y 二 矩形螺纹受力分析 (牙侧角 =0 ) 基本假设： 载荷分布在中线上；单面产生摩擦力。 力学模型： 内外螺纹旋合形成的螺旋副，旋紧或松开时，在 驱动力矩和轴向

6、载荷作用下的相对运动，可简化为作用在中 径上的水平推力推动滑块沿中径展开的斜面上的运动。 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 n n 2d s =n p v FR F Fa y 拧紧力矩为： 22 tg ( ) 22 a ddT F F y 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 1.拧紧螺母时相当于滑块沿斜面上升 拧紧力为： a ()F F tg y n n 2d s =n p v FR F Fa y F FR Fa + 3.自锁条件 y 防松力矩为： 2.松开螺母时相当于滑块沿斜面等速下滑 a t g ( )FF y 22 tg ( ) 22 a ddT F F y 0)(tga yF

7、F 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 维持滑块等速运动所需的平衡力（防松力）为： F FR Fa - n n 2d s =n p v FR F Fa y 式中 f为当量摩擦系数，即 aa a FfFffF c o sc o s t a n ( 1 0 4 )c o sff 式中 =arctanf， 为当量摩擦角， 为牙侧角。 三 非矩形螺纹受力分析 (0 ) 如下图所示，非矩形螺纹的 法向力比矩形螺纹的大。 若把法向力的增加看作摩擦 系数的增加，则非矩形螺纹 的摩擦阻力可写为 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 1.拧紧螺母 当滑块沿非矩形螺纹等速上升时，可得水平推力： F=Fatg

8、(+) 相应的拧紧力矩 2.松开螺母 当滑块沿非矩形螺纹等速下滑时，可得： F=Fatg(-) 相应的防松力矩为 22 tg ( ) 22 a ddT F F y 22 tg ( ) 22 a ddT F F y 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 若螺纹升角 小于当量摩擦角 ，则螺旋具有自 锁特性，如不施加驱动力矩，无论轴向驱动力 Fa多大，都不能使螺旋副相对运动。 考虑到极限情况， 非矩形螺纹的自锁条件可表 示为 为了防止螺母在轴向力作用下自动松开，用于 连接的紧固螺纹必须满足自锁条件。 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 四 螺旋副的效率 螺旋副的效率是有效功与输入功之比 。若按

9、螺旋转动一圈 计算，输入功为 2T，此时升举滑块所作的有效功为 FaS， 故螺旋副的效率为 由上式可知，当量摩擦角 一定 时，效率只是螺纹升角 的函数。 效率曲线如图 10-6所示。令 d/d=0，可得当 =45 /2时 效率最高。 2 2 nP d2 2 t g ( ) 2 tg t g ( ) t g ( ) aa a F S F T F nP d y y y y 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 滑块沿斜面匀速上升（旋紧） 滑块沿斜面匀速下滑（松开） 水平推力 驱动力矩 效率 自锁条件 )( y tgFF a )(2 2 y tgdFT a

10、)( y y tg tg )( y tgFF a )(2 2 y tgdFT a y 10-3 机械制造常用螺纹 动画 10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 除上述基本类型以外，还有其它特殊连接：如地脚螺 栓、吊环螺钉等。 螺纹连接的基本类型 螺栓连接 双头螺栓连接 螺钉连接 紧定螺钉连接 普通螺栓连接 铰制孔螺栓连接 一 螺栓连接的基本类型 10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 1. 普通螺栓连接 特点： 孔与杆间有 间隙、被连接件上 无需切制螺纹、装 拆方便。 适用场合： 经常装 拆的一般场合。 10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 2. 螺钉连接 特点： 孔与杆间有 间隙、被

11、连接件上 需切制螺纹、装拆 方便。 适用场合： 被连接 件之一较厚，且不 常装拆的场合。 10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 3. 双头螺栓连接 特点 ： 孔与杆间有 间隙、被连接件上 需切制螺纹、装拆 方便。 适用场合 ： 用于被 连接件之一较厚、 经常装拆的场合。 10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 4. 紧定螺钉连接 适用场合： 多 用于轴上零件 的固定，传递 较小的力。 其他连接 地脚螺栓连接、吊环螺栓连接、 T形槽螺栓连接 10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 二 螺纹紧固件 螺纹紧固件的种类繁多，有适应面广、用 量大的 通用螺纹紧固件 ，还有适应某种需 要、具有特殊

12、结构的 专用螺纹紧固件 。 通用螺纹紧固件已标准化 。常用的有螺栓、 双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母和垫圈 等，这类零件的结构型式和尺寸都已标准 化，设计时可根据有关标准选用。 10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件 动画 10-5 螺纹连接的预紧和防松 一 基本概念 1. 预紧： 螺纹连接在装配时通常都要拧紧 ， 这种拧紧称之为 预紧 。 2. 紧螺栓连接： 装配时预紧的螺栓连接 。 3. 松螺栓连接： 不预紧的螺栓连接 。 4. 预紧的目的： 增加连接的刚度 、 紧密性 ， 以防止螺纹连接 的松脱 。 拧紧螺母时要克服螺纹副的阻力矩和螺母支承面

13、间的摩擦力矩 。 对于紧螺栓连接 ， 在装配时都要预紧 ， 预紧的目的 在于 增强 连接的可靠性和紧密性 ， 以防止受载后被连接件间出现缝隙或 发生相对滑移 。 预紧后 ， 螺栓受到的预紧力是通过拧紧力矩获得的 。 因为预紧 力的大小对螺纹连接的可靠性 、 强度和密封性均有很大的影响 ， 因此对于重要的螺纹连接 ， 应控制其预紧力 。 二 拧紧力矩 1. 拧紧力矩 T： 是用以克服螺纹副相对 转动的阻力矩 T1和螺母支承面上的 摩擦阻力矩 T2 ， 它与预紧力 F0间的 关系为： 12 02 0 tg ( ) 2 cf T T T Fd f F ry 式中： rf为支承面摩擦半径， rf(dw

14、+d0)/4，其中 dw为螺母支承 面的外径， d0为螺栓孔直径 (如图所示 )。 图 10-15 支承面摩擦阻力矩 10-5 螺纹连接的预紧和防松 00 . 2 N m mT F d 对于 M10M68的粗牙螺纹 2. 预紧 F0值的确定： 是由螺纹连接的要求来决定的。 为了充分发挥紧固件的工作能力，保证预紧的可靠， 拧紧后螺纹紧固件的预紧应力一般可达到材料屈服极 限 S的 50 70%，但不得超过 S的 80。对于一般 连接用钢螺栓，预紧力可参考下式确定： 10 10 )6.05.0( )7.06.0( AF AF s s 合金钢螺栓 碳素钢螺栓 10-5 螺纹连接的预紧和防松 螺纹大径

15、螺纹危险 截面面积 对于受轴向工作载荷的重要连接和有特殊要求的 螺栓，预紧力应根据其使用实践确定，并在装配 图标注出其预紧力和拧紧力矩，以便安装时控制。 3. 预紧力 QP的控制： 测力矩板手 测出预紧力矩。 定力矩板手 达到固定的拧紧力矩 T时，弹 簧受压将自动打滑。 测量预紧前后螺栓伸长量 精度较高。 10-5 螺纹连接的预紧和防松 三 螺纹连接的防松 1、防松目的（原因）： 连接用的三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工 作温度变化不大时不会自动松脱。 但是在冲击、振动和变载的作用下，预紧力可能 在某一瞬间消失，连接仍有可能松脱。在高温或 温度变化较大时，由于温度变形差异等原因，也可 能导

16、致连接的松脱。 螺栓连接一旦松脱，轻者会影响机器的正常运转， 重者会造成重大事故。因此，为了保证连接可靠， 必须采取有效的防松措施。 10-5 螺纹连接的预紧和防松 2. 防松原理 （ 防松的实质 、 根本问题 ） 防止螺纹副的相对转动 。 3. 防松方法 螺纹连接防松的方法按工作原理可分为 : 摩擦防松： 详细介绍 弹簧垫圈 对顶螺母 尼龙圈锁紧螺母 开口销和槽形螺母 圆螺母用带翅垫片 止动垫片 机械防松： 其它： 破坏螺纹副关系（ 铆冲 、 粘接 、 焊接 ），排除了螺母相 对螺栓转动的可能。 串联金属丝 自锁螺母 10-5 螺纹连接的预紧和防松 受拉螺栓的失效形式： 螺 栓杆的塑性变形或

17、断裂。 其破坏部位及其出现的百 分比见右图。 受剪螺栓的失效形式： 螺 栓杆和孔壁间压溃或螺栓 杆被剪断。 10-6 螺栓连接的强度计算（重点） 普通螺栓连接 （受拉螺栓） 铰制孔螺栓连接 （受剪螺栓） 轴向拉力 剪切力 螺栓连接 松螺栓连接 紧螺栓连接 65%20%15% 一 螺栓的受力 二 螺栓的失效形式 三 螺栓连接的设计方法 1. 根据约束 强度条件 确定螺栓 (或螺钉、双头螺柱 )的大径。 根据螺栓连接的受力情况，通过分析，确定其所属类 型，然后计算出受力最大螺栓的拉力或剪力，即可按 强度条件计算出螺栓的小径 d1(或螺栓杆直径 d0)。由所 计算出的 d1或 d0，根据标准即可查出

18、相应的螺栓大径 d。 2. 由螺栓大径 d ，根据标准，查出全部螺纹连接件的尺寸 和相应的代号。 3. 完成设计。 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 四 松螺栓连接 当承受轴向工作载 荷 Fa(N)时，其强度 条件为 设计公式： a Fd 4 1 )1110( 4 2 1 dF a 计算出 d1后，再按标准查选螺纹的公称直径。 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） Fa Fa 分析 五 紧螺栓连接 4 2 1d F a 2 12 32 11 1 tg ( ) 22 tg ( ) 16 4 a a t Fd FTd ddWd y y 工件 受压 (Fa) 当 拧紧 时 螺栓 受拉 (Fa

19、) 拉力 Fa 扭矩 T1 复合应力 拉应力 e当量应力 扭剪应力 第四强度理论 22 3 e 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 对于 M10M68的普通螺纹，取 d1、 d2和 的平均值，并 取 tg=f=0.15，得 0.5。则当量应力 e为 故螺栓螺纹部分的强度条件为 3.15.033 2222 ）（e )1210( 4 3.1 2 1 d F a e 考虑扭剪应力 设计公式： aFd 3.14 1 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 1. 受横向工作载荷 F的螺栓强度 根据 d1，按标准查选螺纹的公称直径。 4 3.1 2 1d F a e a Fd 3.14 1 0a CF

20、FF mf 受 横 向 工 作 载 荷 F 的 螺 栓 强 度 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 可靠性系数 C=1.1 1.3， m为接合面数目。 从上式可以计算，当摩擦系数 f =0.15、可靠性 系数 C=1.2、 结合面数目 m =1时， F08F。即预 紧力应为横向工作载荷的 8倍，所以螺栓连接靠 摩擦力来承担横向载荷时，其尺寸是较大的。 为了避免上述缺点，可用键、套筒或销承担横 向工作载荷，而螺栓仅起连接作用，如下图。 （重点） 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 也可以采用螺杆与孔之间没有间隙的 铰制孔用螺栓 来承受横向载 荷，这些减载装置中的键、套筒、销和铰制孔用螺栓

21、可按受剪切 和受挤压进行强度核算、许用切应力 和许用挤压应力 P 见表 10-6。 2. 铰制孔用螺栓受力特点： 螺栓受载前后不需预紧，横向载荷靠 螺栓杆与螺栓孔壁之间的相互挤压传递。 挤压强度条件： P m i n0 P Ld F 剪切强度条件： md F 2 04 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 如下图所示的气缸盖上的连接即属此种类型。设缸内流体压强为 p， 螺栓数为 z，则缸体周围每个螺栓平均承受的轴向工作载荷为 虽然，这种螺栓是在受预紧 力 F0 的基础上，又受工作拉 力 FE 。但是，螺栓的总拉力 FaF0 FE 。为什么？ z pDF E 4 2 D 0 FE FE 3.

22、受轴向工作载荷的螺栓强度 下面分析受 预紧力 F0 和 工作拉力 FE 。作用时， 螺栓的 受力与变形关系。 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 动画 b0 力 螺栓变形 F0 力 被连接 件变形 F0 c0 工作载荷 FE和残余预紧力 FR一起作用在螺栓上，所以螺 栓的总拉伸载荷为 ： Fa= FE + FR 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 力 变形 F0 C0 b0 Fa FC FR FE Fb 单个紧螺栓连接受力变形图 螺栓刚度： kb F0 /b （受力与变形之比） 被连接件刚度： kc F0 /c0 受工作载荷后，螺栓及被连接件均产

23、生变形， 且满足变形协调条件： b= c = Fb= kb ， Fc= kc 而 FE = Fb+ Fc = kb + kc cb E kk F 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） b a E R E E bc kF F F F F kk 螺栓总拉力 : 工件残余预紧力 : 0 c RE bc kF F F kk 螺栓的相对刚度 ： 与 螺栓及被连接件 的材料、尺寸和结构有关， 见下表 。 cb b kk k 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 垫片类别 金属垫片或 无垫片 皮革垫片 铜皮石棉 垫片 橡胶垫片 0.2 0.3 0.7 0.8 0.9 cb b kk k 设计步骤 : (

24、1)求单个连接的工作载荷 FE (2)按工作要求定残余预紧力 FR 43.1 2 1d F a e (3)求 Fa： Fa = FR FE (4) 根据螺栓强度计算 d1，查表确定 d FE 地脚螺栓连接 1.5 1.8 FE 有紧密性要求 0.6 1.0 FE 0.2 0.6 FE 工作载荷变化 工作载荷稳定 一般连接 a Fd 3.14 1 结构设计 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 注意： 若轴向工作载荷 FE在 0 FE间周 期性变化，则螺栓所受总拉伸载荷应在 F0 Fa间变化。受变载荷螺栓的粗略计 算可按总拉伸载荷 Fa进行，其强度条件 仍为式 (10-12)，所不同的是许用应

25、力应 按表 10-6和表 10-7在变载荷项内查取。 10-6 螺栓连接的强度计算 （重点） 10-7 螺栓的材料和许用应力 螺栓的常用材料为 Q215、 Q235、 10、 35和 45钢，重要和特殊用途的螺纹连接 件可采用 15Cr、 40Cr、 30CrMnSi等力 学性能较高的合金钢。这些材料的力学 性能见表 9-1。螺纹连接的许用应力及 安全系数见表 10-6和表 10-7。 螺纹连接件的性能等级如下表。 10-7 螺栓的材料和许用应力 表 10-7 表 10-6 表 10-7 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 螺栓的失效形式： 受拉时为塑性变形、断裂

26、，受剪时为压溃或剪断。 螺栓连接承受轴向变载荷时，其损坏形式多为螺栓杆部分的疲劳断 裂，通常都发生在应力集中较严重之处，即螺栓头部、螺纹收尾部 和螺母支承平面所在处的螺纹。 螺栓连接的强度主要取决于螺栓的强度，提高螺栓强度有以下几种 措施： 一、降低螺栓总拉伸载荷 Fa的变化范围 螺栓所受的轴向工作载荷 FE在 0 FE 间变化时，拉伸总 拉伸载荷 Fa的变化范围为 F0 螺栓刚度 kb和被连接件刚度 kc对 Fa变化范围的影响如图所示。 ， cb bE kk kFF 0 10-8 提高螺栓连接强度的措施 动画 a.柔性螺栓 b.弹性元件 由此可见，受变载荷作用的螺栓，其应力也在一定的幅 度内

27、变动 ， 减小螺栓刚度 或 增大被连接件刚度 等皆可以 使螺栓的应力变化幅度减小。 1.减小螺栓刚度的方法 10-8 提高螺栓连接强度的措施 2.增大被连接件刚度的方法 a.金属垫片 b.密封环 10-8 提高螺栓连接强度的措施 二、改善螺纹牙间的载荷分配 轴向载荷在旋合螺纹各圈间的分布是不均匀的，旋合圈数越多， 载荷分布不均的程度也越显著。所以， 采用圈数多的厚螺母，并 不能提高连接强度 。（ 动画 ） 导致旋合螺纹牙各圈受力不均的原因是螺杆受拉变长而螺 母受压变短。 10-8 提高螺栓连接强度的措施 改善螺纹牙载荷分布的措施是采用均载螺母。 10-8 提高螺栓连接强度的措施 三、减小应力集

28、中 10-8 提高螺栓连接强度的措施 四、避免附加弯曲应力 由于设计、制造或安装上的疏忽，有可能使螺栓受到 附加弯曲应力，这对螺栓疲劳强度助影响很大，应设 法避免。 利用凸台、沉头座或斜垫圈等结构，可避免附加弯曲 应力。 见书 P151图 10-29 另外，在制造工艺上采取冷镦头部和辗压螺纹的螺栓， 其疲劳强度比车制螺栓约高 30，氰化、氮化等表面硬 化处理也能提高疲劳强度。 10-8 提高螺栓连接强度的措施 10-11 键连接和花键连接 键和花键连接是最常用的轴毂连接方式，属于可拆连接。 键主要 用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。有些类型的 键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动

29、。 一、键连接的类型 键连接的类型有 ： 松连接 紧连接 键连接 平键 半圆键 斜键 切向键 键都是标准件，其尺寸和键槽尺寸都有国家标准。 键连接 1 1平键连接 平键的两侧面是工作面， 上表面与轮毂上的键槽底 面之间留有间隙 。靠键与 键槽侧面的相互挤压来传 递转矩。 特点： 结构简单，装拆方 便，对中性好。 平键 普通平键 ： 导向平键 滑键 用于静连接， 应用极为广泛 。 用于 动连接 。 10-11 键连接和花键连接 键连接2 2 半圆键连接 10-11 键连接和花键连接 键连接 3 3楔键连接 楔键的上、下面为工 作面 ，键的上表面及 轮毂键槽底面均有 1:100 的斜度。工作时，

30、键的上下面分别与轮 毂和轴的键槽底面相 互压紧。 特点： 结构简单，装拆方便，能承受单向的轴向力。但对 中性很差。 常用于低速、轻载和对中性要求不高的场合。 10-11 键连接和花键连接 由两个斜度为 1:100的楔键组成。一个切向键只能传递 一个方向的转矩，传递双向转矩时，须用互成 120 130 角的两个键。 特点： 承载能力很大，但对中性差。 常用于对中精度要求不高的重型机械中。 键连接 4 4 切向键 二、平键的选择和强度校核 1键的尺寸选择 平键的截面尺寸 b h： 根据轴径 d 由标准中查得； 键长 L：应略短于轮毂的宽度，并符合标准中规定的尺 寸系列。 导向平键的长度根据轮毂宽度

31、及滑动距离确定。 10-11 键连接和花键连接 键连接 普通 平键连接 （静连接） 工作时的主要失效形式为组成连 接的键、轴和轮毂中强度较弱材料 表面的压溃 ，极个别情 况下也会出现 键被剪断 的现象。通常只须按工作面上的 挤 压强度 进行计算。 键被剪断 2平键连接的强度校核 10-11 键连接和花键连接 键连接 5 静连接的挤压强度 条件为 : )2710(42 pp h l dTk l dT )2810(42 ph l dTk l dTp 动连接的耐磨性 计算条件为： 2/hk 式中： ； l：为键的接触长度。 导向平键连接和滑键连接（动连接）的主要失效形式为 工 作面的过度磨损 。通常

32、只 进行耐磨性计算 。 平键受力情况 10-11 键连接和花键连接 键连接 6 例题 p、 p：为许用应力和许用压强。 2 bLl bLl Ll 圆头平键： 平头平键： 单圆头平键： 注： 当强度不足时，可适当增加键长或采用两个键按 180布置。考虑到两个键的载荷分布不均匀性，在强度 校核中可按 1.5个键计算。 10-11 键连接和花键连接 花键连接1 花键连接 矩形花键： 渐开线花键 三、花键连接 花键连接由具有纵向键齿的外花键（花 键轴）和内花键（花键孔）组成。 键齿 侧面是工作面 。可用于静连接，也可用 于动连接。 特点 ： 承载能力高，对中性和导向性好， 对轴的削弱小。 但结构复杂，

33、成本较高。 一般用于定心精度要求高、载荷较大的 场合。 10-11 键连接和花键连接 花键连接 2 矩形花键：键齿形状简单，加工方便，可通过磨削获得高精度。 国家标准采用 小径定心 （定心精度高）。 渐开线花键：强度高，承载能力大，寿命长； 工艺性好，加工精度高； 有自动定心作用。 压力角 30 压力角 45 （三角形花键） 渐开线花键 ：齿数多，模数小。多 用于轴与薄壁零件之间 的连接。 有：大径、小径和齿宽三种定心方式。 分为： 轻、中两个系列 。 详述 花键连接的主要失效形式是工作面被压溃（静连接）或工作 面过度磨损（动连接）。其 强度计算参阅有关资料。 10-11 键连接和花键连接 10-12 销 连 接 销的主要用途是 固定零件 之间的相互位置，并可传 递不大的载荷。 也可用于 轴和轮毂或其他零件的连 接 。 此外，还常用来确定 零件之间的相对位置（定 位销），或用作安全保护 装置（安全销）。 按用途不同，一般分为 ： 定位销、连接销、安全销。 按结构形式不同分为 ： 圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和 开口销 等。 销的材料为 35、 45钢（开口销为低碳钢）。 槽 销 销轴和开口销 开尾圆锥销 圆柱销 圆锥销 内螺纹圆锥销 详细说明 10-12 销 连 接 作业： 10-2， 10-8 第 10章 连 接