机械基础-第九章-连接零件课件

第九章连接零件弹簧螺纹连接联轴器和离合器第九章连接零件弹簧螺纹连接联轴器和离合器1.概念第一节螺纹连接螺纹连接的概念及特点螺纹连接是利用带螺纹的零件构成的一种可拆连接。2.特点（1）结构简单、装拆方便；（2）工作可靠、成本低；（3）类型多样。1.概念第一节螺纹连接螺纹连接的概念及特点螺纹连接是利用1.米制螺纹一、连接用螺纹同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的统称为细牙螺纹。优点：升角小、小径大、自锁性好、强度高，缺点：不耐磨易滑扣。应用：薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。Pd粗牙dP细牙dP细牙（1）粗牙螺纹：粗牙螺纹应用最广。（2）细牙螺纹1.米制螺纹一、连接用螺纹同一公称直径可以有多种螺距圆锥管螺纹（牙型角α=55˚）圆柱管螺纹55˚dd2d1P55˚dd2d1Pφ2φ2.管螺纹一、连接用螺纹（1）圆柱管螺纹：内外螺纹间无径向间隙，连接密封性较好，常用于水、煤气和润滑油管道。（2）圆锥管螺纹：有1：16的锥度，主要依靠牙的变形来保证连接的密封性。常用于高温高压等密封性要求高的管道连接。圆锥管螺纹（牙型角α=55˚）圆柱管螺纹55˚dd2d常用于被联接件不太厚和便于加工通孔的场合。（2）铰制孔螺栓连接1.螺栓连接二、螺纹连接的类型（1）普通螺栓连接一般用于承受横向载荷、要求定位精度高的场合。应用广泛。孔与螺杆之间留有间隙常用于被联接件不太厚和便于加工通孔的场合。（2）铰制孔螺栓连

常用于被连接件之一较厚，难以穿孔并经常装拆的场合。2.双头螺柱连接二、螺纹连接的类型3.螺钉连接常用于被连接件之一较厚，难以穿孔不需要经常装拆的场合。常用于被连接件之一较厚，难以穿孔并经常装拆的场合。4.紧定螺钉连接二、螺纹连接的类型用紧定螺钉端部顶住另一个零件。以固定两个零件的相对位置。5.地脚螺栓连接用于水泥基础中固定各种机架。6.吊环螺钉连接一般装在机器外壳上，以便于安装、拆卸和运输时起吊。地脚螺栓连接吊环螺钉连接紧定螺钉连接4.紧定螺钉连接二、螺纹连接的类型用紧定螺钉普通螺栓分小六角头和标准六角头。铰制孔螺栓普通螺栓1.螺栓三、螺纹连接件普通螺栓分小六角头和标准六角头。铰制孔螺栓普通螺栓1.螺栓三A型（有退刀槽）B型（无退刀槽）2.双头螺柱三、螺纹连接件A型（有退刀槽）B型（无退刀槽）2.双头螺柱三、螺纹连接件六角头螺钉十字槽平头螺钉十字槽圆头螺钉一字头螺钉3.螺钉三、螺纹连接件六角头螺钉十字槽平头螺钉十字槽圆头螺钉一字头螺钉3.螺钉三、4.紧定螺钉三、螺纹连接件4.紧定螺钉三、螺纹连接件六角螺母六角螺母六角扁螺母六角厚螺母圆螺母用于尺寸受限制之处。5.螺母三、螺纹连接件六角螺母六角螺母六角扁螺母六角厚螺母圆螺母用于尺寸受限制之处作用：增加支撑面积以减小压强，避免拧紧螺母擦伤表面、防松。平垫圈斜垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈6.垫圈三、螺纹连接件作用：增加支撑面积以减小压强，避免拧紧螺母擦伤表面、防松。平1.在连接接合面上，合理布置螺栓四、螺纹连接的几个结构问题（1）为了便于加工制造、确保接合面受力比较均匀，接合面采用轴对称的简单图形，螺栓在接合面上应对称布置。1.在连接接合面上，合理布置螺栓四、螺纹连接的几个结构问题（1.在连接接合面上，合理布置螺栓（2）为了便于钻孔时在圆周上分度和画线，分布在同一圆周上的螺栓数应取易于等分的数，如3、4、6、8、12等。（3）为了避免螺栓受力严重不均匀，对承受横向载荷的螺栓连接，沿工作载荷方向上不要成对布置8个以上的螺栓。（4）为了便于制造，在同一螺栓组中，螺栓材料、直径均应相同。四、螺纹连接的几个结构问题1.在连接接合面上，合理布置螺栓（2）为了便于钻孔时在圆周上2.为便于装拆，螺栓与箱壁或螺栓与螺栓间应留足够的扳手空间。四、螺纹连接的几个结构问题3.为了连接可靠，避免产生附加载荷，螺栓头、螺母与被连接件的接触面应加工平整，并保证螺栓轴线与接触面垂直。2.为便于装拆，螺栓与箱壁或螺栓与螺栓间应留足够的扳手空间。1.螺栓连接的预紧五、螺纹连接装配中的几个问题◆预紧的概念：在实际工程中，绝大多数螺纹联接在装配时都必须拧紧，称为预紧。◆预紧的目的：为了增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。

◆预紧力的控制：一般螺纹联接凭经验控制预紧力，重要的螺纹联接一般通过使用测力矩扳手控制预紧力。1.螺栓连接的预紧五、螺纹连接装配中的几个问题◆预紧的概念：拧紧工具测力矩扳手测力矩扳手定力矩扳手拧紧工具测力矩扳手测力矩扳手定力矩扳手①能保证自锁的条件是：静载荷和工作温度变化不大的场合。②在冲击、振动或变载荷作用下，螺纹副间的摩擦力可能在瞬间减小或消失。③这种现象多次重复后，会使联接松脱。2.螺栓连接的防松五、螺纹连接装配中的几个问题（1）防松的原因①能保证自锁的条件是：静载荷和工作温度变化①摩擦防松：防松不可靠2.螺栓连接的防松（2）防松的方法弹簧垫圈防松对顶螺母防松①摩擦防松：防松不可靠2.螺栓连接的防松（2）防松的方法弹簧②机械防松：防松可靠（2）防松的方法②机械防松：防松可靠（2）防松的方法点焊、胶粘、冲点等。③永久止动：防松可靠（2）防松的方法点焊、胶粘、冲点等。③永久止动：防松可靠（2）防松的方法3.双头螺柱旋入端的紧固五、螺纹连接装配中的几个问题由于双头螺柱没有头部，无法将旋入端紧固，为此常采用两螺母对顶的方法来装配双头螺柱。4.装拆时螺纹连接件转向的判定右旋左旋3.双头螺柱旋入端的紧固五、螺纹连接装配中的几个问题两轴轴线的相对位移第二节联轴器和离合器一、联轴器轴向位移综合位移角向位移径向位移两轴轴线的相对位移第二节联轴器和离合器一、联轴器轴向位移1.刚性联轴器一、联轴器联轴器按照有无补偿两轴相对位移的能力，分为刚性联轴器和挠性联轴器两种。要求被联接两轴轴线对中性好，对机器安装精度要求高。（1）套筒联轴器特点：结构简单,径向尺寸小。应用：用于载荷不大、转速不高、工作平稳、要求径向尺寸紧凑的场合。缺点：装拆时需轴向移动。1.刚性联轴器一、联轴器联轴器按照有无补偿两轴相对位特点：对两轴对中性的要求很高,结构简单、成本低、传递转矩大应用最广。缺点是对轴的位移补偿能力差。普通螺栓联接铰制孔螺栓联接1、刚性联轴器（2）凸缘联轴器应用：用于连接低速、载荷平稳、刚性大的轴。特点：对两轴对中性的要求很高,结构简单、成本低、传递转矩大应①十字滑块联轴器特点：十字滑块联轴器径向尺寸小,结构简单,用于低速、工作平稳的场合，且需要润滑。2.挠性联轴器一、联轴器挠性联轴器按照是否具有弹性元件，分为无弹性元件和有弹性元件两种。（1）无弹性元件①十字滑块联轴器特点：十字滑块联轴器径向尺寸小,结构简单,用当主动轴以等角速度回转时,从动轴的角速度将在一定范围内作周期性的变化,从而引起动载荷。当一轴固定时,另一轴可以在任意方向偏斜角,角位移最大可达45º。②十字轴式万向联轴器2.挠性联轴器（1）无弹性元件当主动轴以等角速度回转时,从动轴的角速度将为消除从动轴的速度波动,通常将万向联轴器成对使用,并使中间轴的两个叉子位于同一平面上,还应使主、从动轴的轴线与中间轴的轴线间的偏斜角相等，转速不宜太高。②十字轴式万向联轴器为消除从动轴的速度波动,通常将万向联轴器成对使用,并特点：传递转矩大,外形尺寸紧凑,工作可靠,但结构复杂,成本高，需要润滑和密封,常用于低速的重型机械中。齿顶做成球面；

齿侧做成鼓形。③齿式联轴器2.挠性联轴器（1）无弹性元件特点：传递转矩大,外形尺寸紧凑,工作可靠,但结构复杂,成本高①弹性套柱销联轴器靠弹性补偿径向位移、角位移，预留C补偿轴向位移设计时预留距离A结构简单,制造容易,装拆方便,成本较低。适用于转矩小、转速高、频繁正反转、需要缓和冲击的地方。2.挠性联轴器（2）有弹性元件①弹性套柱销联轴器靠弹性补偿径向位移、角位移，预留C补偿轴向靠弹性补偿径向位移、角位移，预留C补偿轴向位移，结构简单,制造方便,成本低。适用于转矩小、转速高、正反向变化多、起动频繁的高速轴。②弹性柱销联轴器2.挠性联轴器（2）有弹性元件靠弹性补偿径向位移、角位移，预留C补偿轴向位移，结构简单,制

◆特点：橡胶轮胎易于变形，允许的相对位移较大。结构简单,使用可靠，弹性大，寿命长，不需润滑，但径向尺寸大。◆用途：可用于潮湿多尘，起动频繁之处。③轮胎式联轴器2.挠性联轴器（2）有弹性元件◆特点：橡胶轮胎易于变形，允许的相对位移较大。便于接合与分离；接合与分离迅速、可靠；接合时振动小，耐磨性好、散热性好；调节维修方便；尺寸小、重量轻。对离合器要求：二、离合器便于接合与分离；对离合器要求：二、离合器1、2--半离合器；3--导向平键4--操纵滑环；5--对中环1.牙嵌式二、离合器牙嵌离合器结构简单，尺寸小，工作时无滑动，应用广泛。但只宜在两轴不回转或转速差很小时进行离合，否则会因撞击而断齿。1、2--半离合器；1.牙嵌式二、离合器牙嵌离（1）单盘式1--主动轴2--从动轴3、4--摩擦盘5--操纵滑环FQ--轴向压力2.摩擦式二、离合器特点：结构简单，散热性好，但径向尺寸较大，摩擦力受限，常用在轻型机械上。（1）单盘式1--主动轴2.摩擦式二、离合器特点：结构简单，1、3--主、从动轴2、4--半离合器5、6--外、内摩擦片7--操纵滑环8--杠杆9--弹簧10--螺母（2）多盘式2.摩擦式1、3--主、从动轴第三节弹簧一、功用1.缓冲吸振，如汽车、火车车厢的缓冲弹簧和各种缓冲器的弹簧。2.控制机构运动，如凸轮机构中的控制弹簧。3.储存及输出能量，如钟表弹簧。4.测量载荷，如测力器中的弹簧。第三节弹簧一、功用1.缓冲吸振，如汽车、火车车厢的缓冲二、类型1.螺旋弹簧按其受载性质分：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧。拉伸弹簧压缩弹簧扭转弹簧2.板弹簧板弹簧二、类型1.螺旋弹簧按其受载性质分：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转二、类型3.蜗卷形盘簧4.蝶形弹簧5.环形弹簧二、类型3.蜗卷形盘簧4.蝶形弹簧5.环形弹簧三、材料1.碳素弹簧钢2.合金弹簧钢3.不锈钢和铜合金钢号：常用的有65钢、70钢、85钢等，特点：价廉、强度高、性能好，但热处理性能不如合金钢，用途：适用于制造不承受冲击载荷的小弹簧。65Mn，强度高、淬透性好，用于制造d在8-15mm左右的小弹簧；60Si2Mn，弹性好，稳定性好，用于制作较大载荷的重要弹簧；50CrVA，有较高的疲劳性能。适用于制作承受交变载荷的弹簧。不锈钢耐腐蚀、耐高温，适合制作小弹簧；铜合金耐腐蚀、防磁性好，用于潮湿、酸性等腐蚀介质中的弹簧。三、材料1.碳素弹簧钢2.合金弹簧钢3.不锈钢和铜合金钢号：四、圆柱螺旋弹簧的结构1.压缩弹簧圆柱螺旋弹簧的端部结构形式很多，压缩弹簧的两端各有3/4--5/4圈与邻圈并紧，只起支撑作用，不参与变形，故称支撑圈（或死圈）。支撑圈端面与弹簧座接触，常见的端部结构有并紧磨平的YⅠ型和并紧不磨平的YⅡ型两种.四、圆柱螺旋弹簧的结构1.压缩弹簧圆柱螺旋弹簧的端部四、圆柱螺旋弹簧的结构2.拉伸弹簧拉伸弹簧的端部制出挂钩，以便安装和加载。常用的端部结构形式如图所示。其中，LⅠ型和LⅡ型制造方便，应用广泛，但因在挂钩过渡处产生很大的弯曲应力，故只宜用于弹簧丝直径d≤10mm的弹簧，LⅦ型和LⅧ型挂钩受力情况较好，且可转向任何位置，便于安装。对受力较大的重要弹簧，最好采用LⅦ型挂钩，但其制造成本较高