汽車機械基礎 課件 項目六 銷、鍵、螺紋連接的認知

項目六銷、鍵、螺紋連接的認知【項目概述】銷、鍵連接通常用于將軸與軸上零件（如齒輪、帶輪、凸輪等）結合在一起，實現(xiàn)周向固定并傳遞轉矩。螺紋連接則是通過螺紋將兩個或兩個以上的構件聯(lián)接在一起，以實現(xiàn)固定和定位。銷、鍵和螺紋連接在汽車制造中都扮演著重要的角色，對于不同的連接需求，應選擇合適的連接方式。目錄任務一任務二任務三【銷連接的認知】【鍵連接的認知】【螺紋連接的認知】01任務一

銷鏈接的認知【任務引入】請大家觀察汽車零部件，在汽車上有哪些部位用到銷連接?銷有什么作用?【任務目標】知識目標技能目標素養(yǎng)目標能夠認知銷連接的類型、特點。能夠掌握銷連接在汽車中的選用。能夠養(yǎng)成嚴謹認真的學習態(tài)度?！局R鏈接】銷連接——銷是標準件，可用來作為定位零件，用以確定零件間的相互位置；也可起聯(lián)接作用，以傳遞橫向力或轉矩；或作為安全裝置中的過載切斷零件。【知識鏈接】

銷的基本形式主要分為圓柱銷和圓錐銷兩種(圖6-1-1)，其他形式的銷都是由它們演化而來。一、銷的基本形式a）圓柱銷

b）圓錐銷

圖6-1-1

銷連接【知識鏈接】1、圓柱銷（重點）圓柱銷依靠少量過盈固定在銷孔中，對銷孔的尺寸、形狀、表面粗糙度等要求較高，銷孔在裝配前須鉸削。通常被連接件的兩孔應同時鉆鉸，孔壁的粗糙度不大于Ra0.6μm，故不宜經常裝拆，否則會降低定位精度和聯(lián)接的可靠性。裝配時，在銷上涂上潤滑油，用銅棒將銷打入孔中。一、銷的基本形式【知識鏈接】1、圓柱銷一、銷的基本形式【知識鏈接】2、圓錐銷（重點）圓錐銷主要用于不同設備連接中的定位工作，常安裝于需要頻繁拆卸部位。圓錐銷具有1:50的錐度，其小端直徑為標準值。圓錐銷易于安裝，有可靠的自鎖性能，定位精度高于圓柱銷，且在同一銷孔中經過多次裝拆不會影響定位精度和聯(lián)接的可靠性，所以應用較為廣泛。一、銷的基本形式【知識鏈接】3、銷的材料使用時，可根據(jù)工作情況和結構要求；按標準選擇其形式和規(guī)格尺寸。銷的材料一般采用Q235、35鋼和45鋼。圓柱銷和圓錐銷的銷孔一般均需鉸制。一、銷的基本形式【知識鏈接】1、定位銷（重難點）用作確定零件之間相互位置的銷，通常稱為定位銷(圖6-1-2a)。定位銷常采用圓錐銷。定位銷在連接中一般不承受或只承受很小的載荷。定位銷的直徑可按結構要求確定，使用數(shù)量不得少于2個。銷在每一個連接零件內的長度約為銷直徑的1~2倍。二、銷連接的應用特點【知識鏈接】1、定位銷定位銷也可采用圓柱銷，靠一定的配合固定在被連接零件的孔中。只適用于不經常裝拆的定位連接中。為方便裝拆銷連接，或對盲孔銷連接，可采用內螺紋圓錐銷或內螺紋圓柱銷。二、銷連接的應用特點【知識鏈接】2、連接銷（重難點）用來傳遞動力或轉矩的銷稱為連接銷(圖6-1-2b)，可采用圓柱銷或圓錐銷。

銷孔須經鉸制。連接銷工作時受剪切和擠壓作用，其尺寸應根據(jù)結構特點和工作情況，按經驗和標準選取，必要時應作強度校核。二、銷連接的應用特點【知識鏈接】2、連接銷當傳遞的動力或轉矩過載時，用于連接的銷首先被切斷。從而保護被連接零件免受損壞，這種銷稱為安全銷(圖6-1-2c)。銷的尺寸通常以過載20%~30%時即折斷為依據(jù)確定。使用時，應考慮銷切斷后不易飛出和易于更換，為此，必要時可在銷上切出槽口。二、銷連接的應用特點【任務實施】1、準備工作序號名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量1汽車變速器愛麗舍車型變速器臺62維修手冊對應以上車型本63擦車抹布

塊若干汽車同步器拆裝清單表【任務實施】2、同步器的拆裝步驟序號考核項目配分1清點、清潔工量具52拆卸變速器103拆卸變速器外殼，找到需要更換或維修的同步器位置。154用扳手或扭力扳手拆下同步器鎖銷并取出同步器齒輪。205將同步器齒輪清洗干凈，并按照需要更換同步器套等部件。256重新安裝同步器，重復以上步驟完成更換或維修任務。207安全文明生產5【知識點總結】銷連接可用來確定零件之間的相互位置、傳遞動力或轉矩，還可用作安全裝置中的被切斷零件。銷是標準鍵，主要有圓柱銷和圓錐銷兩種(圖6-1-1)，其他形式的銷都是由它們演化而來。圓柱銷不宜經常裝拆，否則會降低定位精度和聯(lián)接的可靠性。裝配時，在銷上涂上潤滑油，用銅棒將銷打入孔中。圓錐銷易于安裝，有可靠的自鎖性能，定位精度高于圓柱銷，且在同一銷孔中經過多次拆裝不會影響定位精度和聯(lián)接的可靠性。用作確定零件之間相互位置的銷，通常稱為定位銷。來傳遞動力或轉矩的銷稱為連接銷?！镜淅觥?/p>

勤學苦練成就夢想QINXUEKULIANCHENGJIUMENGXIANG汽車機械基礎01任務二

鍵連接的認知你能說說汽車常用的鍵連接有哪些嗎？你知道圖中鍵連接的類型嗎？【任務引入】【任務目標】知識目標技能目標素養(yǎng)目標

能夠認知鍵連接的類型、特點及應用

能夠了解花鍵的特點及應用，能夠正確識別不同類型鍵連接，并能根據(jù)實際需求選擇合適的鍵連接方式

培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和團隊合作精神【知識鏈接】

鍵主要用來實現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定，以傳遞轉矩。有些類型的鍵還可以實現(xiàn)軸上零件之間的軸向固定或軸向移動。鍵連接具有結構簡單、裝拆方便、工作安全、標準化特點，具有廣泛應用。一、鍵連接的類型、特點及應用1.平鍵連接

平鍵連接分為普通平鍵、導向平鍵和滑鍵連接三種。平鍵靠兩側面?zhèn)鬟f轉矩，對中性良好，結構簡單，拆卸方便，但不能軸向固定軸上零件?！局R鏈接】1.平鍵連接

（1）普通平鍵

普通平鍵上、下兩面互相平行，兩個側面也互相平行，端部有A型(圓頭)、B型(方頭)和C型(單圓頭)三種類型（圖6-2-1）。A型鍵與鍵槽配合較緊，不發(fā)生軸向移動，應用最廣。B型鍵槽應力集中小，C型鍵一般用于軸端。圓頭（A型)

方頭(B型)

單圓頭(C型)

圖6-2-1

普通平鍵形式【知識鏈接】1.平鍵連接

（2）導向平鍵

對于軸上安裝的零件需要沿軸向移動時，可采用導向平鍵。導向平鍵比普通平鍵長，其端部形狀有A型和B型兩種（圖6-2-2）。圖6-2-2導向平鍵形式式【知識鏈接】1.平鍵連接

（3）滑鍵

當軸上零件的軸向移動量很大時，導向平鍵將很長，不易制造，這時可采用滑鍵（圖6-2-3）?；I連接的特點:鍵固定在輪轂上，并與輪轂一起在軸上的鍵槽中滑動，滑鍵未標準化。圖6-2-3滑鍵形式【知識鏈接】2.半圓鍵連接

半圓鍵（圖6-2-4）的上表面為一平面，下表面為半圓形，兩側面互相平行，半圓鍵靠鍵兩側的工作面?zhèn)鬟f轉矩。鍵在軸槽中能繞槽底圓弧曲率中心擺動，裝配方便。鍵槽較深，對軸的強度削弱較大。一般用于輕載和圓錐形軸端的連接。圖6-2-4半圓鍵形式【知識鏈接】3.楔鍵連接（1）楔鍵連接

楔鍵又分為普通楔鍵與鉤頭楔鍵兩種（圖6-2-5）。楔鍵的兩側面互相平行，上、下兩面是工作面，鍵的上表面和轂槽的底面各有1∶100的斜度，鍵楔緊在軸轂之間。依靠壓緊面的摩擦力傳遞轉矩及單方向的軸向力，能軸向固定零件，但使軸上零件與軸的配合產生偏心與偏斜。a)普通楔鍵

b）鉤頭楔鍵

圖6-2-5楔鍵連接【知識鏈接】3.楔鍵連接（2）切向鍵連接

由一對具有1∶100單面斜度的鍵沿斜面拼裝而成（圖6-1-5），其上下兩面互相平行，為工作面，裝配時鍵自兩端打入，楔緊在軸與輪轂的鍵槽中。裝配后，切向鍵的下平面在通過軸線的平面內，工作面上的壓力沿軸的切線方向作用，能傳遞很大的轉矩。圖6-1-5切向鍵連接【知識鏈接】a）花鍵連接

b)矩形花鍵

c）漸開線花鍵

d)三角形花鍵

圖6-2-6花鍵連接4.花鍵連接

花鍵連接由軸上加工出外花鍵和轂上加工出內花鍵組成（圖6-2-6）。鍵齒側面為工作面，工作時靠齒的側面相互擠壓傳遞轉矩?；ㄦI已標準化，按齒形不同，分為矩形花鍵、漸開線花鍵、三角形花鍵三種；按花鍵孔與花鍵軸是否能相對位移，分為靜連接與動連接兩種形式?！局R鏈接】4.花鍵連接（1）矩形花鍵

矩形花鍵(GB/T1144—2001)鍵齒端面為矩形，在國家標準中規(guī)定為兩個系列，輕系列用于載荷較輕的靜連接，中系列用于中等載荷的連接。矩形花鍵的定心方式為小徑定心，定心精度高，穩(wěn)定性好。矩形花鍵連接為多齒工作，承載能力高，對中性、導向性好，應力集中較小，軸與轂的強度削弱小。應用廣泛，如汽車、飛機、機床、農業(yè)機械等。

（2）漸開線花鍵

漸開線花鍵(GB/T3478.1—1995)的齒廓為漸開線，受載時齒上有徑向力，起自動定心作用，使各齒均勻承力，強度高，壽命長。漸開線花鍵的主要參數(shù)為模數(shù)m、齒數(shù)z、壓力角α。漸開線花鍵的標準壓力角α有30°、37.5°和45°三種。應用于載荷較大，定心精度要求高以及尺寸較大的連接。（3）三角形花鍵

三角形花鍵連接中，外花鍵齒形為壓力角是45°的漸開線花鍵；內花鍵齒形是直齒形。三角形花健用齒側定心，其鍵齒細小，通常用于直徑較小或薄壁零件與軸的連接?！救蝿諏嵤?、準備工作序號名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量1教學車輛汽油車臺12使用手冊對應以上汽油車本83擦車抹布

塊若干汽車半軸拆卸清單表【任務實施】2、汽車半軸拆卸操作步驟步驟1

用舉升機舉升車輛2

拆下汽車前輪3

拆下芯軸螺母上的鎖緊凸舌，拆下螺母4

排放變速器油液，換裝新的密封墊圈，然后將變速器放油螺栓重新安裝好5

把鎖銷從下臂球節(jié)上拆下，拆下槽頂螺母，然后用球節(jié)拆卸工具從轉向節(jié)上分離球節(jié)6

向外拉出轉向節(jié)，用塑料錘從前輪轂上分離外球籠7

用撬棒把左側半軸的內球籠從差速器上撬下，把左半軸拆下8

用沖子和錘子把右側半軸的內球籠從差速器上撬下，把右半軸拆下9

從左側半軸內球籠上拆下定位環(huán)10從中間軸上拆下定位環(huán)【任務實施】3、完成任務評價表【任務評價】任務名稱

學生姓名

組別

工位號

用時長

序號評價項目配分評價要點得分1知識理解30

2拆裝步驟40

3團隊協(xié)作10參與組內學習，分享學習成果10分

4規(guī)范環(huán)保10遵守安全文明操作規(guī)程，按規(guī)范處理廢油廢物10分

5清掃清潔10按6s要求清理現(xiàn)場，擺放器件10分

總分

【典例精析】

勤學苦練成就夢想QINXUEKULIANCHENGJIUMENGXIANG汽車機械基礎螺紋連接的認知01任務三

汽車螺紋連接的認知如下圖所示是汽車的零部件最常見的緊固件（圖6-3-1）。常用螺紋標準是米(公)制螺紋，少部分從美國、英國來的進口車可能用寸制螺紋(UNC，UNF)，此外車上部分傳感器和螺塞還使用圓柱管螺紋、圓錐管螺紋及車輪輪轂處等，你能認識哪些是公制螺紋，哪些是寸制螺紋嗎？【任務引入】圖6-3-1汽車螺紋連接緊固件【任務目標】知識目標技能目標素養(yǎng)目標能夠認知螺紋的基本知識能夠區(qū)分常見螺紋連接的種類及應用能夠規(guī)范操作，并樹立安全意識【知識鏈接】螺紋連接——螺紋連接是一種廣泛使用的可拆卸的固定連接，具有結構簡單、連接可靠、裝拆方便等優(yōu)點。傳統(tǒng)的螺紋檢測方法是利用螺紋量規(guī)進行接觸或利用萬能工具顯微鏡進行人工測量，工作量大，工作效效率規(guī)的低，測量結果易受人為影響。。一、螺紋連接的形成與類型1、使用性能要求及評價指標1.螺旋線螺旋線是沿著圓柱或圓錐表面運動的點的軌跡，該點的軸向位移和相應的角位移成定比。螺旋線，或者稱為螺線。按維度分可以分為二維螺旋線，和三維螺旋線。螺旋線被廣泛應用于各個方面，如機械上的螺桿、螺帽、螺釘和日常用品的螺絲扣等。槍膛中的膛線也是螺旋線，就連一些樓梯也是螺旋狀的。被稱為"世界七大奇觀"之一的意大利比薩斜塔的樓梯，便是294階的螺旋線。a)圓柱螺旋線b)圓錐螺旋線【知識鏈接】1、螺紋連接的形成與類型3.螺紋的類型螺紋是在圓柱或圓錐表面上，沿著螺旋線所形成的具有規(guī)定牙型的連續(xù)凸起。指汽油在發(fā)動機氣缸內燃燒時，抵抗爆燃的能力。凸起是指螺紋兩側面間的實體部分，又稱為牙。在圓柱表面上所形成的螺紋稱圓柱螺紋。在圓錐表面上所形成的螺紋稱圓錐螺紋。螺紋按其母體形狀分為圓柱螺紋和圓錐螺紋;按其在母體所處位置分為外螺紋、內螺紋，按其截面形狀(牙型)分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋及其他特殊形狀螺紋?！局R鏈接】2、螺紋的類型（1）按螺紋在軸向剖面內的形狀：按螺紋在軸向剖面內的形狀不同可分為矩形螺紋、三角形螺紋、梯形螺紋及鋸齒形螺紋（圖6-3-3）。圖6-3-3螺紋的牙型【知識鏈接】2、螺紋的類型（2）按螺紋旋線繞行的方向：按螺紋旋線繞行的方向不同科分為左旋螺紋和右旋螺紋（圖6-3-4）。只有在特殊需要時，才采用左螺紋。比如煤氣罐等危險設備中使用的螺紋。圖6-3-4螺紋的旋向【知識鏈接】2、螺紋的類型（3）按螺紋的線數(shù)：按螺紋的線數(shù)可分為單線螺紋和多線螺紋。單線螺紋是沿一條螺旋線所形成的螺紋（圖6-3-5a）。單線螺紋多用于連接。多線螺紋是沿兩條或兩條以上在軸向等距分布的螺旋線所形成的螺紋（圖6-3-5b,6-3-5c）。多線螺紋多用于傳動。圖6-3-5螺紋線數(shù)23在機械制造和工程設計領域，螺紋作為一種常見的連接和傳動方式，扮演著舉足輕重的角色。螺紋的參數(shù)和標記作為描述螺紋特性和規(guī)格的重要手段，對于確保螺紋連接的準確性、可靠性和安全性具有重要意義。通過深入了解這些參數(shù)和標記，能更好地掌握螺紋的特性與功能。【知識鏈接】二、螺絲的主要參數(shù)和標記123即大徑（d，D），是與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱面直徑，亦被稱為公稱直徑。外徑即小徑（d1，D1），是與外螺紋牙底相重合的假想圓柱面直徑，反映螺紋的內部尺寸。內徑在軸向剖面內，牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面直徑，是確定螺紋松緊度的重要參數(shù)。中徑【知識鏈接】1、螺絲的主要參數(shù)圖6-3-6螺紋的主要參數(shù)456螺距（P）。相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應兩點間的軸向距離。螺距導程（S）。同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面母線上的對應兩點間的軸向距離。導程線數(shù)（n）。螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n≤4螺距、導程、線數(shù)之間關系：S=nP。線數(shù)【知識鏈接】1、螺絲的主要參數(shù)圖6-3-6螺紋的主要參數(shù)789螺旋升角（Φ）。中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角。螺旋升角牙型角（α）。螺紋軸向平面內螺紋牙型兩側邊的夾角。牙型角牙型斜角（β）。螺紋牙的側邊與螺紋軸線垂直平面的夾角。想圓柱面的直徑，d2≈0.5(d+d1)。牙型斜角【知識鏈接】1、螺絲的主要參數(shù)圖6-3-6螺紋的主要參數(shù)【知識鏈接】2、螺紋標記普通螺紋標記由螺紋代號、螺紋公差帶代號和螺紋旋合長度代號組成。螺紋代號的標記形式為：特征代號尺寸代號－公差帶代號－旋合長度代號－旋向代號舉例：M20×2LH－5g6g－s在標準中，粗牙螺紋的每一個公稱直徑只對應一個螺距，因此不必標出螺距值，而細牙螺紋的每一個公稱直徑對應著數(shù)個螺距，因此必須標出螺距值。M普通螺紋；20大徑d＝20；2螺距P2(細牙)；LH左旋；5g中徑公差帶代號；6g頂徑公差代號；s短旋合長度。

【知識鏈接】2、螺紋標記不標注螺紋旋合長度，使用時按中等旋合長度確定。必要時，在螺紋差帶代號之后加注旋合長度代號S或L，中間用“－”分開。特殊需要時，可注明旋合長度的數(shù)值，中間用“－”分開。連接螺紋多為右旋，因此右旋螺紋的旋向省略不標注，而左旋螺紋需在尺寸代號之后加注LH，并用“－”隔開。螺紋種類特征代號外形圖用途連接螺紋粗牙普通螺紋M常用的連接螺紋。細牙用于細小的精密或薄壁零件。管螺紋G用于水管、油管、氣管等薄壁管子上，用于管路的聯(lián)接。傳動螺紋梯形螺紋Tr用于各種機床的絲杠，作傳動用。鋸齒形螺紋B只能傳遞單方向的動力。23【知識鏈接】三、常用螺紋的特點及應用螺紋類型結構軸向剖示圖特點應用三角形螺紋自鎖性能好，但牙的工作高度小，不耐磨、易滑扣。適用于薄壁零件、受振動或變載荷的連接，還可用于微調機構。管螺紋非螺紋密封的管螺紋(GB7307—87)和用螺紋密封的管螺紋(GB7306—87)。適用于管接頭、旋塞、閥門等螺紋連接，密封性要求較高的場合。23【知識鏈接】三、常用螺紋的特點及應用梯形螺紋效率雖較矩形螺紋低，但工藝性好，牙根強度高，對中性好。廣泛用于車床絲杠，螺旋舉重器等各種傳動螺旋。矩形螺紋效率較高、牙根強度小、工藝性差。矩形螺紋未標準化，已逐漸被梯形螺紋所替代。鋸齒形螺紋兼有矩形螺紋和梯形螺紋的效率高與牙根強度高的優(yōu)點。承受單方向的軸向載荷傳動。螺紋類型結構軸向剖示圖特點應用23【知識鏈接】三、螺紋連接的預緊和防松預緊目的是增加連接的可靠性與緊密性，防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙與相對滑移，保持正常工作。預緊力的大小根據(jù)螺栓組受力的大小和連接的工作要求決定。預緊力過大，螺桿靜載荷增大、降低本身強度。預緊力過小，工作不可靠，連接件在工作中易于松動。預緊力的控制方法：通常螺栓連接的預緊靠操作者的經驗來控制，重要的螺栓連接的預緊力用測力矩扳手等工具進行度量，在擰緊螺栓時，可讀出扳手的力矩值（圖6-3-9）1.螺紋連接的預緊圖6-3-9測力矩板手23【知識鏈接】三、螺紋連接的預緊和防松用定力矩板手當達到固定的擰緊力矩時，彈簧受壓將自動打滑（圖9-3-10）。用塑性材料制的螺栓測量預緊后螺栓伸長量來確定預力，精度較高。重要連接若不能嚴格控制預緊力，而只靠安裝經驗來擰緊螺栓時，為避免螺栓拉斷，通常不宜采用小于M12的螺栓，一般采用M12-M24的螺栓。對螺紋連接件進行預緊時，還應注意擰的正確順序,以保證被連接鍵均勻受壓、緊密貼合和牢固連接。如圖6-3-11所示，通常需要根據(jù)螺栓的實際分布情況，按一定的順序分幾次逐步擰緊，螺栓拆卸時的順序與擰緊時相反1.螺紋連接的預緊1-扳手卡盤2-圓柱銷3-彈簧4-螺釘圖6-3-10定力矩板手圖6-3-11螺栓的擰緊順序3【知識鏈接】三、螺紋連接的預緊和防松2.螺紋連接的防松13消除（或限制）螺紋副之間的相對轉動，或增大相對轉動的難度。防松的目的機器工作時，外載荷有振動、交變負載、材料高溫蠕變等會造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋連接松動，使機器不能正常工作，甚至會造成嚴重事故。因此，必須進行防松。摩擦防松：雙螺母（圖6-3-12）、彈簧墊圈（圖6-3-13）、尼龍墊圈、自鎖螺母等。機械防松（圖6-3-14）：開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯(lián)鋼絲等防松原理防松辦法及措施23圖6-3-12雙螺母圖6-3-13彈簧墊圈圖6-3-14機械