常用機(jī)械零部件 課件

第五篇第十七章聯(lián)接第十八章軸系零件常用機(jī)械零部件目錄聯(lián)接按是否可拆分為

聯(lián)接：將兩個或兩個以上的零件組合成一體的結(jié)構(gòu)。允許多次裝拆，不會破壞或損傷聯(lián)接中的任何一個零件，如鍵聯(lián)接、螺紋聯(lián)接和銷聯(lián)接等。

介于可拆和不可拆聯(lián)接之間的一種聯(lián)接。

1.不可拆聯(lián)接：焊接—局部加熱使兩個以上的金屬元件在連接處形成分子或原子間的結(jié)合而構(gòu)成的不可拆聯(lián)接。工藝簡單、強(qiáng)度高、密封性好。鉚接—使用鉚釘聯(lián)接。牢固可靠、密封性差粘接—使用膠黏劑的聯(lián)接。強(qiáng)度低。2.可拆聯(lián)接：3.過盈配合聯(lián)接：鍵和花鍵主要用于聯(lián)接軸和軸上零件，實(shí)現(xiàn)周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩的軸轂聯(lián)接。鍵聯(lián)接的分類和構(gòu)造鍵聯(lián)接松鍵聯(lián)接緊鍵聯(lián)接平鍵半圓鍵楔鍵切向鍵斜鍵鍵連接一、平鍵工作原理：平鍵的兩側(cè)是工作面，上表面與輪轂鍵槽底面間有間隙，工作時靠軸槽、鍵及轂槽的側(cè)面受擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩，不能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定。鍵連接平鍵A型B型C型鍵連接鍵連接二、半圓鍵：用于靜聯(lián)接。工作原理：靠側(cè)面受擠壓，傳遞載荷；工作面：兩側(cè)面；非工作面：上下表面（起自動定位作用）；結(jié)構(gòu)加工：鍵槽由盤形銑刀銑出，鍵為半圓形；應(yīng)用：錐形軸端與輪轂的聯(lián)接鍵連接三、楔鍵工作面是鍵的上下兩面，用于靜聯(lián)接。工作原理：靠上下面壓緊產(chǎn)生擠壓力承受載荷（聯(lián)接處的偏壓也承受載荷）工作面：上下表面；非工作面：兩側(cè)面；圖7.6楔鍵聯(lián)接鍵連接鍵連接楔鍵：上面有1：100斜度，下面平行軸線；鉤頭楔鍵四、切向鍵工作原理：擠壓力沿軸切向方向產(chǎn)生的力矩承受載荷（也可承受不大的單向軸向力）；結(jié)構(gòu)：兩鍵配合面各有1：100斜度，成對組裝，組合后上下表面為工作面；應(yīng)用：只承受單向轉(zhuǎn)矩；正反轉(zhuǎn)矩都承受，相隔120o~130o布置兩對切向鍵。鍵連接花鍵聯(lián)接優(yōu)點(diǎn)：

花鍵聯(lián)接由具有多個沿周向均布的凸齒的外花鍵和有對應(yīng)凹槽的內(nèi)花鍵組成。1.聯(lián)接受力較為均勻；2.對軸轂的強(qiáng)度削弱較少；3.可承受較大的載荷；4.軸上零件與軸的對中性好；5.導(dǎo)向性好；6.可用研磨的方法提高加工精度及連接質(zhì)量。1.仍有應(yīng)力集中；2.需要專門設(shè)備加工；3.成本較高。缺點(diǎn)：鍵連接銷聯(lián)接只傳遞不大的載荷,或作為安全裝置，或固定零件的相互位置。根據(jù)銷的用途不同，一般有：定位銷、聯(lián)接銷、安全銷。圓柱銷圓錐銷銷軸和開口銷銷聯(lián)接

螺紋聯(lián)接是利用螺紋聯(lián)接件構(gòu)成的可拆聯(lián)接，其結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。

一.螺紋的類型

按螺旋線的旋向，可分為左旋螺紋和右旋螺紋。按螺旋線的數(shù)目，可分為單線螺紋、雙線螺紋和多線螺紋，聯(lián)接一般多用單線螺紋。按螺紋是在外表面或內(nèi)表面，可分為外螺紋和內(nèi)螺紋，內(nèi)、外螺紋組成螺旋副。

螺紋連接螺紋的類型1.普通螺紋（三角形螺紋）牙形角α=60°，牙根厚，強(qiáng)度高，自鎖性能好，用于聯(lián)接。又分為細(xì)牙和粗牙螺紋。細(xì)牙螺紋的自鎖性能好，但不耐磨適用于薄壁零件和微調(diào)機(jī)構(gòu)。M12、M12×12.矩形螺紋牙形角α=0°，牙型為正方形，效率高，牙根強(qiáng)度低，對中性差，加工困難。較少使用。3.梯形螺紋牙形角α=30°，牙型為等腰梯形，效率較高，牙根強(qiáng)度較高，對中性好，易于加工，廣泛用于螺旋傳動。4.鋸齒形螺紋牙形角α=33°，工作面的牙側(cè)角為3°，用于承受單向載荷。5.管螺紋

牙形角α=55°，用于管路聯(lián)接。螺紋連接二.螺紋的主要參數(shù)大徑d小徑d1中徑d2螺距p導(dǎo)程L線數(shù)n螺紋升角牙型角α螺紋連接三.螺紋聯(lián)接件六角頭螺栓雙頭螺柱沉頭螺釘六角螺母圓螺母帶帽六角螺母墊圈開口銷螺紋連接

四.螺紋聯(lián)接的類型（螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接）1.螺栓聯(lián)接用于兩被連接件較薄，易于加工成通孔，經(jīng)常拆卸的場合。螺紋連接

2.雙頭螺柱聯(lián)接用于被連接件之一較厚，不易加工成通孔，要求結(jié)構(gòu)緊湊，經(jīng)常拆卸的場合。螺紋連接3.螺釘聯(lián)接用于被連接件之一較厚，或另一端不能裝螺母，且不經(jīng)常拆卸的場合。

螺紋連接4.緊定螺釘聯(lián)接用于固定兩零件的相對位置，并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩。螺紋連接五.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊

一般螺紋聯(lián)接在裝配時都必須擰緊，稱為預(yù)緊。預(yù)緊的目的是保證聯(lián)接的緊密性和可靠性。如果預(yù)緊力過小，會使聯(lián)接不可靠；過大，容易將螺栓拉斷。

對于一般聯(lián)接，可憑借經(jīng)驗(yàn)來控制預(yù)緊力的大??；但對于重要的聯(lián)接必須嚴(yán)格控制預(yù)緊力的大小。小批量生產(chǎn)可使用測力矩扳手來控制預(yù)緊力的大小，大批量生產(chǎn)時，常用風(fēng)扳機(jī)來控制預(yù)緊力的大小，當(dāng)力矩達(dá)到額定數(shù)值時，風(fēng)扳機(jī)中的離合器會自動脫開。

螺紋連接六.螺紋聯(lián)接的防松（摩擦防松、機(jī)械防松、不可拆防松）利用摩擦力防松螺紋連接6.螺紋聯(lián)接的防松

機(jī)械防松螺紋連接由螺桿、螺母和機(jī)架組成，可以把回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動，同時傳遞運(yùn)動和動力。根據(jù)用途，螺旋傳動可分為三種：1.傳力螺旋以傳遞動力為主，要求用較小的力矩產(chǎn)生較大的軸向力。如螺旋千斤頂、螺旋壓力機(jī)。2.傳導(dǎo)螺旋以傳遞運(yùn)動為主，要求有較高的精度、速度且能長時間連續(xù)工作。如機(jī)床的進(jìn)給螺旋機(jī)構(gòu)。3.調(diào)整螺旋用于調(diào)整并固定零部件之間相對位置，如機(jī)床卡盤。螺旋傳動根據(jù)螺旋副的摩擦情況，可分為：滑動螺旋

結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，易于自鎖，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，應(yīng)用最廣?；瑒幽Σ磷枇Υ螅实?，磨損快，傳動精度低。滾動螺旋摩擦阻力小，效率高但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高，只在高精度、高效率機(jī)械中使用。螺旋傳動

軸是組成機(jī)器的重要零件之一，軸的主要功用是支承旋轉(zhuǎn)零件、傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動。1.軸的功用軸2.軸的分類軸的類型和材料按承受載荷不同，可分為：

轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸按軸線形狀的不同，可分為：直軸、曲軸、撓性鋼絲軸直軸按外形的不同，可分為：

光軸、階梯軸軸轉(zhuǎn)軸：機(jī)器中最常見的軸，通常簡稱為軸。工作時既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩。例：減速器中的軸軸心軸：用來支承轉(zhuǎn)動零件，只承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩。例：自行車的前輪軸軸傳動軸：主要用于傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩，或所承受的彎矩很小的軸。例：汽車中聯(lián)接變速箱與后橋之間的軸。軸軸軸3.軸的常用材料及熱處理軸的常用材料是非合金結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼。非合金結(jié)構(gòu)鋼比合金鋼價格低廉，對應(yīng)力集中的敏感性低，可通過熱處理改善其綜合性能，故應(yīng)用最廣，一般的軸，多用45號鋼調(diào)質(zhì)處理。不重要或受力較小的軸可用Q235、Q275等碳素結(jié)構(gòu)鋼。合金鋼具有比碳鋼更好的機(jī)械性能和淬火性能，但對應(yīng)力集中比較敏感，且價格較貴，多用于對強(qiáng)度和耐磨性有特殊要求的軸。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳淬火處理后可提高耐磨性；在高溫、高速和重載條件下工作的軸用20CrMoV、38CrMoAl等合金鋼。軸軸的失效形式：疲勞斷裂、塑性變形、磨損。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足以下條件：軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的位置；軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。思考題軸軸頸軸頭軸身5.軸的結(jié)構(gòu)分析軸上被軸承支承的部分叫做軸頸；安裝輪轂部分叫做軸頭；連接軸頸和軸頭的部分叫軸身。軸

6.零件在軸上的固定軸肩、圓螺母（止動片）、套筒、彈性擋圈、緊定螺釘、軸端擋圈定位等周向固定軸向固定鍵、花鍵、銷、過盈配合、軸——軸肩定位軸向固定特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，可承受較大的軸向力

應(yīng)用：齒輪、帶輪、聯(lián)軸器、軸承等的軸向定位軸——圓螺母定位軸向固定特點(diǎn)：定位可靠，裝拆方便，可承受較大的軸向力由于切制螺紋使軸的疲勞強(qiáng)度下降

應(yīng)用：常用于軸的中部和端部軸——彈性擋圈固定軸向固定特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單緊湊，只能承受很小的軸向力切槽需要一定的精度

應(yīng)用：常用于固定滾動軸承等的軸向定位軸——軸端壓板定位和緊定螺釘固定軸向固定用于軸端定位可承受劇烈振動和沖擊適用于軸向力小，轉(zhuǎn)速低的場合軸7.軸的加工和裝配工藝性軸軸軸思考題：試指出圖中結(jié)構(gòu)不合理的地方，并予以改正。功用：支承軸及軸上零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。

滑動軸承特點(diǎn)：滾動軸承具有摩擦阻力小、起動靈敏、潤滑簡便和裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)，但噪音較大，不能受沖擊?；瑒虞S承具有承載能力大、工作平穩(wěn)、噪音較低，但其啟動摩擦阻力大，維護(hù)比較復(fù)雜。分類：根據(jù)工作表面的摩擦性質(zhì)，軸承分為滑動摩擦軸承和滾動摩擦軸承，分別簡稱為滑動軸承和滾動軸承。

1.滑動軸承的分類按承受載荷的方向分為向心滑動軸承：承受徑向載荷。推力滑動軸承：承受軸向載荷。按工作表面摩擦狀態(tài)分為干摩擦滑動軸承、非液體摩擦滑動軸承液體摩擦滑動軸承。軸承2.向心滑動軸承的結(jié)構(gòu)（整體式、剖分式、自動調(diào)心式）1.軸承座2.軸套3.騎縫螺釘4.內(nèi)螺紋5.油孔6.油槽特點(diǎn)與應(yīng)用：結(jié)構(gòu)簡單，拆卸不便，磨損后無法調(diào)整間隙，只宜低速、輕載和不重要的場合。軸承整體式向心滑動軸承剖分式向心滑動軸承1.下軸瓦2.上軸瓦3.螺栓4.軸承蓋5.軸承座特點(diǎn)與應(yīng)用：裝拆方便，間隙可調(diào)，應(yīng)用廣泛。軸承自動調(diào)心式滑動軸承對于長徑比大于1.5的滑動軸承，為避免因軸的撓曲或軸承孔的同軸度較低而造成軸與軸瓦端部邊緣產(chǎn)生局部接觸而磨損，可采用自動調(diào)心滑動軸承。其軸瓦外表面制成球面，當(dāng)軸頸傾斜時，軸瓦自動調(diào)心。軸承3.軸瓦滑動軸承的重要工作零件。軸瓦的材料要求：摩擦系數(shù)小，導(dǎo)熱性好，耐腐蝕，抗膠合能力強(qiáng)，有足夠的強(qiáng)度。常用的材料有：鑄鐵、青銅、軸承合金或雙金屬材料。（a）（b）（c）（d）（e）（f）（a）～（d）形式為對鋼與鑄鐵的溝槽（e）～（f）形式為對青銅的溝槽底瓦內(nèi)表面溝槽軸承圖18-26常見的幾種油溝形式圖常見的幾種油溝形式軸承1.滾動軸承的組成、類型4.滾動軸承的失效形式3.滾動軸承的配合選用2.滾動軸承的代號5.滾動軸承的組合設(shè)計滾動軸承滾動軸承的組成：

1.滾動軸承的組成、類型滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上，外圈裝在機(jī)座或零件的軸承孔內(nèi)。滾動軸承滾動軸承的類型

根據(jù)滾動體的形狀，滾動軸承分為：

球軸承滾子軸承按照滾動軸承所能承受的主要載荷方向，又可分為：向心軸承：承受徑向載荷R推力軸承：承受軸向載荷A向心推力軸承：能同時承受徑向載荷R和軸向載荷A常見的滾動體有6種形狀，如圖所示:滾動軸承深溝球軸承雙列深溝球軸承滾動軸承調(diào)心球軸承圓錐滾子軸承調(diào)心滾子軸承圓柱滾子軸承滾動軸承單向推力球軸承推力圓柱滾子軸承角接觸球軸承滾動軸承表1滾動軸承的分類及特性滾動軸承的代號前置代號—基本代號—后置代號基本代號由軸承類型代號、尺寸系列代號和內(nèi)徑代號構(gòu)成。2.滾動軸承的代號前置代號：軸承的分部件代號。如L或R。后置代號：用字母和數(shù)字表示軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、尺寸、公差。

C表示接觸角為15°。AC表示接觸角為25°。B表示接觸角為40°

。例如61210×

××

××內(nèi)徑代號類型代號尺寸系列代號21.3滾動軸承尺寸系列代號:尺寸系列代號由軸承的寬度系列代號和直徑系列代號組合而成。。內(nèi)徑代號:基本代號一般由五個數(shù)字（或字母加四個數(shù)字）組成。當(dāng)寬度系列為0時可省略。如6200

02為尺寸系列代號。

內(nèi)徑代號0001020304~99/22/28/32軸承內(nèi)徑/mm10121517代號數(shù)×422、28、32滾動軸承3、滾動軸承的選用（1）.載荷的大小、方向和性質(zhì)純徑向載荷選向心軸承，純軸向載荷選推力軸承，同時承受徑向和軸向載荷選向心推力軸承。載荷大或有沖擊選滾子軸承，載荷小而平穩(wěn)選球軸承。（2）.軸承的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速高選球軸承，轉(zhuǎn)速低選滾子軸承。（3）.軸承的剛度和調(diào)心性能的要求（4）.裝拆要求（5）.其他要求（尺寸、精度、經(jīng)濟(jì)性）滾動軸承4、滾動軸承的失效形式滾動軸承常見的失效形式有疲勞點(diǎn)蝕、塑性變形、磨損。通常套圈和滾動體表面的疲勞點(diǎn)蝕是滾動軸承最基本和最常見的失效形式，是滾動軸承壽命計算的依據(jù)。滾動軸承5、滾動軸承的組合設(shè)計

滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，必須和軸、軸承等配合在一起才能正常工作，所以對滾動軸承要進(jìn)行組合設(shè)計，解決軸承安裝、配合、固定與調(diào)整等問題。（一）保證支承剛度和同軸度（二）軸承的固定1.內(nèi)圈固定：軸肩、軸端壓板、圓螺母與止動墊圈等2.外圈固定：端蓋固定、彈性擋圈、套筒等3.滾動軸承的固定方式：兩端固定、一端固定，一端游動、兩端游動滾動軸承1.軸承間隙的調(diào)整：墊片、調(diào)節(jié)螺釘2.軸向位置的調(diào)整（三）軸承組合的調(diào)整（四）滾動軸承的配合與裝拆1.滾動軸承的配合軸承內(nèi)孔與軸的配合采用基孔制（過盈的過渡配合）。軸承外徑與軸承座的配合采用基軸制（較松的過渡配合）。2.滾動軸承的裝拆滾動軸承的安裝與拆卸安裝方法：冷壓法和熱套法壓力機(jī)、手錘和套筒、潤滑劑、加熱器等拆卸方法：使用拆卸器聯(lián)軸器和離合器聯(lián)軸器和離合器主要用來聯(lián)接兩根軸，以傳遞運(yùn)動與轉(zhuǎn)矩；有時也可用作安全裝置。大多已是標(biāo)準(zhǔn)件。聯(lián)軸器用來聯(lián)接兩軸，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時兩軸不能分離；只有在機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可使兩軸隨時接合或分離的一種裝置。制動器用于使機(jī)器或機(jī)構(gòu)減速或停止，也可用來調(diào)節(jié)或限制機(jī)器的運(yùn)動速度，保證機(jī)器正常安全工作。1卷揚(yáng)機(jī)2離合器3減速器4聯(lián)軸器5電動機(jī)