第10章 連接lch

1、第第10章章 連連 接接機械聯接：靜聯接和動聯接；可拆聯接和不可拆聯接機械聯接：靜聯接和動聯接；可拆聯接和不可拆聯接設計目的設計目的：正確選用各種螺紋及其聯接件正確選用各種螺紋及其聯接件（大多數屬于國家（大多數屬于國家標準件），只有在特別重要的情況才進行強度計算。標準件），只有在特別重要的情況才進行強度計算。定義定義：利用螺紋緊固件或被聯接件零件上制成的螺紋構成的：利用螺紋緊固件或被聯接件零件上制成的螺紋構成的 可拆聯接。可拆聯接。作用作用：將各零件聯接在一起構成一臺可以拆卸的機器或部件。：將各零件聯接在一起構成一臺可以拆卸的機器或部件。特點特點：結構簡單，裝拆方便，聯接可靠性高，應用范圍廣。

2、：結構簡單，裝拆方便，聯接可靠性高，應用范圍廣。一、螺紋的形成及主要參數一、螺紋的形成及主要參數d2螺旋線螺旋線-一動點在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線一動點在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等速旋轉，同時沿軸向作等速移動的軌跡。等速旋轉，同時沿軸向作等速移動的軌跡。螺紋螺紋-一平面圖形沿螺旋線運動，運動時保持該圖一平面圖形沿螺旋線運動，運動時保持該圖形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。螺紋螺紋按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分按螺旋線的根數分按回轉體的內外表面分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母

3、體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋螺紋的牙型螺紋的牙型矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋1530330按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分按螺旋線的根數分按回轉體的內外表面分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分按螺旋

4、線的根數分 按回轉體的內外表面分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋 一般一般: n 4雙線螺紋雙線螺紋單線螺紋單線螺紋PSS = 2PPSPS =Pn線螺紋線螺紋: S = n P按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分按螺旋線的根數分 按回轉體的內外表面分按回轉體的內外表面分 按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺

5、紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內螺紋內螺紋螺紋副螺紋副外螺紋外螺紋內螺紋內螺紋按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分按螺旋線的根數分 按回轉體的內外表面分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內螺紋內螺紋聯接螺紋聯接螺紋傳動螺紋傳動螺紋螺旋傳動螺旋傳動聯接螺紋聯接螺紋傳動螺紋傳動螺紋按螺

6、紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數分按螺旋線的根數分 按回轉體的內外表面分按回轉體的內外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內螺紋內螺紋聯接螺紋聯接螺紋傳動螺紋傳動螺紋圓柱螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓錐螺紋圓柱螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓錐螺紋管螺紋管螺紋(3)中徑中徑d2 也是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等。d1d2d(1)大徑大徑d 與外螺紋牙頂(或內螺紋牙

7、底)相重合的假想圓柱體的直徑。(2) 小徑小徑 d1 與外螺紋牙底(或內螺紋牙頂)相重合的假想圓柱體的直徑。(4) 螺距螺距P 相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。(5) 導程導程S(6) 螺紋升角螺紋升角 中徑d2圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角 (7)牙型角牙型角 軸向截面內螺紋牙型相鄰兩側邊的夾角。牙型側邊與螺紋軸線的垂線間的夾角。tg =d2 nP d2SS = nP同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距P螺紋的主要幾何參數螺紋的主要幾何參數SPP/2P/2三、三、 機械制造常用螺紋機械制造常用螺紋三角形三角形螺紋螺紋普通普通螺紋螺紋 = 60管管螺紋

8、螺紋 = 55普通螺紋以大徑普通螺紋以大徑d為公稱直徑，同一公稱直徑可以有多為公稱直徑，同一公稱直徑可以有多種螺距，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋，其余的統(tǒng)稱為種螺距，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋，其余的統(tǒng)稱為細牙螺紋。細牙螺紋。60Pd粗牙粗牙dP細牙細牙dP細牙細牙粗牙螺紋應用最廣粗牙螺紋應用最廣細牙螺紋的優(yōu)點：細牙螺紋的優(yōu)點：升角小、小徑大、自鎖性好、強度高，升角小、小徑大、自鎖性好、強度高，缺點：缺點：不耐磨易滑扣不耐磨易滑扣。應用：應用：薄壁零件、受動載荷的聯接和微調機構薄壁零件、受動載荷的聯接和微調機構。用螺紋密封的管用螺紋密封的管螺紋螺紋普通細牙普通細牙螺紋螺紋管管螺紋螺紋非螺紋密封管

9、非螺紋密封管螺紋螺紋（圓柱管壁 = 55）用螺紋密封管用螺紋密封管螺紋螺紋（圓錐管壁 = 55）60圓錐管圓錐管螺紋螺紋公稱直徑公稱直徑-管子的公稱通徑。管子的公稱通徑。強調與普通螺紋不同55 55 非螺紋密封的管非螺紋密封的管螺紋螺紋d dd d2 2d d1 1P Pd dd d2 2d d1 1P P2梯形梯形螺紋：螺紋：梯梯 形形鋸齒形鋸齒形30330為了減少摩擦和提高效率，這兩種螺紋的牙側角比三角形螺紋的要小得多。用于剖分螺母時，梯形螺紋可消除因摩擦而產生的間隙，應用較廣。鋸齒形螺紋的效率比矩形螺紋高，但只適合單向傳動。鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋:常用于傳動。常用于傳動。= 15 = 3粗

10、牙普通螺紋的基本尺寸見粗牙普通螺紋的基本尺寸見P23表表2-1 后面有圖螺紋的基本尺寸：螺紋的基本尺寸：四、四、 螺紋聯接的基本類型及其緊固件螺紋聯接的基本類型及其緊固件 螺紋聯接的基本類型螺紋聯接的基本類型螺栓聯接螺栓聯接基基本本類類型型eaal1 1l1 1可承受橫向載荷。螺紋余留長度螺紋余留長度l1 鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓孔與螺桿之孔與螺桿之間留有間隙間留有間隙靜載荷靜載荷l1=(0.30.5)d;變載荷變載荷l1=0.75d;沖擊載荷或彎曲載荷沖擊載荷或彎曲載荷l1 d;鉸制孔用螺栓鉸制孔用螺栓l1 0;螺紋伸出長度螺紋伸出長度a=(0.20.3)d; 螺栓軸線到邊緣的距離螺栓軸線到邊緣

11、的距離e=d+(36) mm用于經常拆裝易磨損之處。dd螺栓聯接螺栓聯接基基本本類類型型螺釘聯接螺釘聯接座端擰入深度座端擰入深度H，當螺孔材料為：，當螺孔材料為：e e鋼或青銅鋼或青銅 H=d;鑄鐵鑄鐵 H=(1.251.5)d鋁合金鋁合金 H=(1.52.5)d螺紋孔深度螺紋孔深度 H1=H+(22.5)P;鉆孔深度鉆孔深度 H2=H1+(0.51)d;參數參數l1 、e、a與螺栓相同與螺栓相同 l1 1H HH H1 1H H2 2結構簡單，省了螺母，不宜經常拆裝，以免損壞螺孔而修復困難。螺栓聯接螺栓聯接基基本本類類型型螺釘聯接螺釘聯接座端擰入深度座端擰入深度H，當螺孔材料為：，當螺孔材料

12、為：ae e雙頭螺柱聯接雙頭螺柱聯接 聯接件厚，允許拆裝。鋼或青銅鋼或青銅 H=d;鑄鐵鑄鐵 H=(1.251.5)d鋁合金鋁合金 H=(1.52.5)d螺紋孔深度螺紋孔深度 H1=H+(22.5)P;鉆孔深度鉆孔深度 H2=H1+(0.51)d;參數參數l1 、e、a與螺栓相同與螺栓相同 l1 1H HH H1 1H H2 2結構簡單，省了螺母，不宜經常拆裝，以免損壞螺孔而修復困難。d螺栓聯接螺栓聯接基基本本類類型型螺釘聯接螺釘聯接雙頭螺柱聯接雙頭螺柱聯接緊定螺釘聯接緊定螺釘聯接緊定螺釘緊定螺釘螺紋緊固件螺紋緊固件螺栓螺栓螺螺紋紋緊緊固固件件LL0d六角頭六角頭LdL0小六角頭小六角頭螺栓的

13、結構形式螺栓的結構形式雙頭螺柱雙頭螺柱dL0L1LL1 -座端長度座端長度L0 -螺母端長度螺母端長度螺紋緊固件螺紋緊固件螺栓螺栓螺螺紋紋緊緊固固件件螺釘、緊定螺釘螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱雙頭螺柱螺紋緊固件螺紋緊固件螺栓螺栓螺螺紋紋緊緊固固件件末端末端結構結構頭部頭部結構結構螺母螺母六角螺母六角螺母六角扁螺母六角扁螺母六角厚螺母六角厚螺母圓螺母圓螺母螺釘、緊定螺釘螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱雙頭螺柱螺紋緊固件螺紋緊固件螺栓螺栓螺螺紋紋緊緊固固件件用于經常拆裝易磨損之處。用于尺寸受限制之處。國標羅列有六十余種不同結構的螺母墊圈墊圈平墊圈平墊圈薄平墊圈薄平墊圈A型平墊圈型平墊圈B型平墊圈型平墊圈螺母螺母螺

14、釘、緊定螺釘螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱雙頭螺柱螺紋緊固件螺紋緊固件螺栓螺栓螺螺紋紋緊緊固固件件斜墊圈斜墊圈彈簧墊圈彈簧墊圈圓螺母用止動墊圈圓螺母用止動墊圈作用：增加支撐面積以減作用：增加支撐面積以減小壓強，避免擰緊螺母擦小壓強，避免擰緊螺母擦傷表面、防松。傷表面、防松。fearQftgdFTTT0221)(2)(22021vtgdQTTT螺紋聯接的預緊螺紋聯接的預緊一般螺紋聯接在裝配時都必須擰緊，這時螺紋聯接受到預緊力的作用。對于重要的螺紋聯接，應控制其預緊力，因為預緊力的大小對螺紋聯接的可靠性，強度和密封均有很大影響。21TTTT T1 1克服螺紋副相對轉動的阻力矩；克服螺紋副相對轉動的阻力矩；

15、T T2 2克服螺母支撐面上的摩擦阻力矩；克服螺母支撐面上的摩擦阻力矩；設軸向力為設軸向力為Q Q0 0 或預緊力（不受軸向載荷） fe e摩擦系數。摩擦系數。 無潤滑時?。簾o潤滑時?。?fe e =0.15 =0.15rf f支撐面摩擦半徑。支撐面摩擦半徑。 rf =( =(dw w+ +d0 0)/4)/4dd0dwT簡化公式：簡化公式： 適用于M10M60的粗牙螺紋， f=0.15, fc=0.15, T 0.2 Q 0.2 Q0 0d預緊應力：預緊應力：=(0.5=(0.50.7) s s 五、五、 螺紋聯接的預緊和防松螺紋聯接的預緊和防松Q Q0 0Fa是由聯接要求決定的，為了發(fā)揮螺

16、栓的工作能力和保證預緊 可靠，應?。和ǔＢ菁y聯接擰緊是憑工人的經驗來決定的，重要螺栓則必須預緊力進行精確控制?？偭兀嚎偭兀簻y力矩扳手測力矩扳手工程上常采用工程上常采用測力矩扳手測力矩扳手或或定力矩扳手定力矩扳手來控制來控制預緊力的大小。預緊力的大小。F F定力矩扳手定力矩扳手、 螺紋聯接的防松螺紋聯接的防松聯接用三角形螺紋都具有自鎖性，在靜載荷和工作溫聯接用三角形螺紋都具有自鎖性，在靜載荷和工作溫度變化不大時，不會自動松脫。但在沖擊、振動和變度變化不大時，不會自動松脫。但在沖擊、振動和變載條件下，預緊力可能在某一瞬時消失，聯接仍有可載條件下，預緊力可能在某一瞬時消失，聯接仍有可能松動。高溫

17、下的螺栓聯接，由于溫度變形差異等，能松動。高溫下的螺栓聯接，由于溫度變形差異等，也可能發(fā)生松脫現象（如高壓鍋），因此設計時必須也可能發(fā)生松脫現象（如高壓鍋），因此設計時必須考慮防松。即防止相對轉動。考慮防松。即防止相對轉動。防松的方法防松的方法1) 利用附加摩擦力防松利用附加摩擦力防松尼龍圈鎖緊螺母尼龍圈鎖緊螺母彈簧墊圈彈簧墊圈對頂螺母對頂螺母開口銷與六開口銷與六角開槽螺母角開槽螺母串聯鋼絲串聯鋼絲2) 采用專門防松元件防松采用專門防松元件防松圓螺母用止動墊圈圓螺母用止動墊圈止動墊圈止動墊圈3) 其他方法防松其他方法防松11.5P用沖頭沖用沖頭沖23點點沖點防松法沖點防松法粘合法防松粘合法防松

18、涂粘合劑涂粘合劑10-11 軸轂連接軸轂連接軸轂連接軸轂連接：軸與軸上零件（如齒輪、帶輪、鏈輪）的連接。：軸與軸上零件（如齒輪、帶輪、鏈輪）的連接。作用：使軸上零件與軸之間周向固定以傳遞轉矩。作用：使軸上零件與軸之間周向固定以傳遞轉矩。軸轂連接方式：鍵連接、花鍵連接、型面連接、銷連接、軸轂連接方式：鍵連接、花鍵連接、型面連接、銷連接、過盈配合連接、脹緊連接。過盈配合連接、脹緊連接。作用：作用：用來實現軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭矩，或實現用來實現軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭矩，或實現零件的軸向固定，或零件沿軸向移動時起導向作用。零件的軸向固定，或零件沿軸向移動時起導向作用。一、鍵連接一、鍵

19、連接鍵的類型：鍵的類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。工作面工作面特點：特點：定心好、裝拆方便。定心好、裝拆方便。種類種類普通平鍵普通平鍵導向平鍵導向平鍵間隙間隙軸軸(1) 平鍵平鍵聯接聯接起鍵螺孔起鍵螺孔導向平鍵導向平鍵固定螺釘固定螺釘零件可以在軸上移動，構成動聯接。零件可以在軸上移動，構成動聯接。結構特點：結構特點：長度較長，需用螺釘固定。長度較長，需用螺釘固定。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。起鍵螺孔起鍵螺孔固定螺釘固定螺釘平鍵的截面尺寸平鍵的截面尺寸bh通常是根通常是根據據軸的直徑軸的直徑從標準中選取的。從標準中選取的。 (2) 半圓鍵

20、半圓鍵聯接聯接優(yōu)點：優(yōu)點：定心好，裝配方便。定心好，裝配方便。因半圓鍵能在軸槽中擺動以適應輪轂槽底面。缺點：缺點：對軸的削弱較大，只適對軸的削弱較大，只適 用于輕載聯接。用于輕載聯接。特別適用于錐形軸端的聯接。特別適用于錐形軸端的聯接。工作面工作面(3) 楔鍵楔鍵聯接和切向鍵聯接聯接和切向鍵聯接結構特點：結構特點：鍵的上表面有鍵的上表面有1:100的斜度，的斜度， 輪轂槽的底面也有輪轂槽的底面也有1:100的斜度。的斜度。缺點：缺點：定心精度不高。定心精度不高。應用：應用：只能應用于定心精度要求不高，只能應用于定心精度要求不高， 載荷平穩(wěn)和低速的聯接。載荷平穩(wěn)和低速的聯接。安裝時用安裝時用力打

21、入力打入工作面工作面dd類型：類型：普通楔鍵、鉤頭楔鍵。普通楔鍵、鉤頭楔鍵。鉤頭是用來拆卸用的拆卸空間拆卸空間斜度斜度1：100120 130 在重型機械中常采用在重型機械中常采用切向鍵切向鍵-一對楔鍵組成。一對楔鍵組成。裝配時將兩楔鍵楔緊，鍵的窄面是工作面，所產生的壓力沿切向方向分布，當雙向傳遞扭矩時，需要兩對切向鍵分布成120130 。窄面窄面工作面工作面二、花鍵聯接二、花鍵聯接結構特點：結構特點：沿周向均布多個鍵齒。齒側為工作面。沿周向均布多個鍵齒。齒側為工作面。優(yōu)點：優(yōu)點：承載能力高、對軸的削弱程度小、定心好、承載能力高、對軸的削弱程度小、定心好、 導向性好。用于靜聯接、動聯接均可。導

22、向性好。用于靜聯接、動聯接均可。類型：類型：矩形花鍵、漸開線花鍵、三角形花鍵。矩形花鍵、漸開線花鍵、三角形花鍵。制造容易，最常用制造容易，最常用用于高強度聯接用于高強度聯接用于薄壁零件聯接用于薄壁零件聯接花鍵材料：花鍵材料：b 600 Mpa的碳素鋼制造，大多進行熱處理。的碳素鋼制造，大多進行熱處理。三、型面連接三、型面連接特點：特點：裝拆方便，能保證良好的對中性；應力集中小，可裝拆方便，能保證良好的對中性；應力集中小，可傳遞較大的轉矩；但是，加工比較復雜，特別是為了保證傳遞較大的轉矩；但是，加工比較復雜，特別是為了保證配合精度，最后工序多在專用機床上進行磨削加工，故目配合精度，最后工序多在專用機床上進行磨削加工，故目前應用還不廣泛。前應用還不廣泛。結構：結構：把安裝輪轂的那一段軸制成表面光滑的把安裝輪轂的那一段軸制成表面光滑的非圓形截面非圓形截面的柱體或非圓