常用机械零部件 课件

第五篇第十七章联接第十八章轴系零件常用机械零部件目录联接按是否可拆分为

联接：将两个或两个以上的零件组合成一体的结构。允许多次装拆，不会破坏或损伤联接中的任何一个零件，如键联接、螺纹联接和销联接等。

介于可拆和不可拆联接之间的一种联接。

1.不可拆联接：焊接—局部加热使两个以上的金属元件在连接处形成分子或原子间的结合而构成的不可拆联接。工艺简单、强度高、密封性好。铆接—使用铆钉联接。牢固可靠、密封性差粘接—使用胶黏剂的联接。强度低。2.可拆联接：3.过盈配合联接：键和花键主要用于联接轴和轴上零件，实现周向固定以传递转矩的轴毂联接。键联接的分类和构造键联接松键联接紧键联接平键半圆键楔键切向键斜键键连接一、平键工作原理：平键的两侧是工作面，上表面与轮毂键槽底面间有间隙，工作时靠轴槽、键及毂槽的侧面受挤压来传递转矩，不能实现轴上零件的轴向固定。键连接平键A型B型C型键连接键连接二、半圆键：用于静联接。工作原理：靠侧面受挤压，传递载荷；工作面：两侧面；非工作面：上下表面（起自动定位作用）；结构加工：键槽由盘形铣刀铣出，键为半圆形；应用：锥形轴端与轮毂的联接键连接三、楔键工作面是键的上下两面，用于静联接。工作原理：靠上下面压紧产生挤压力承受载荷（联接处的偏压也承受载荷）工作面：上下表面；非工作面：两侧面；图7.6楔键联接键连接键连接楔键：上面有1：100斜度，下面平行轴线；钩头楔键四、切向键工作原理：挤压力沿轴切向方向产生的力矩承受载荷（也可承受不大的单向轴向力）；结构：两键配合面各有1：100斜度，成对组装，组合后上下表面为工作面；应用：只承受单向转矩；正反转矩都承受，相隔120º~130º布置两对切向键。键连接花键联接优点：

花键联接由具有多个沿周向均布的凸齿的外花键和有对应凹槽的内花键组成。1.联接受力较为均匀；2.对轴毂的强度削弱较少；3.可承受较大的载荷；4.轴上零件与轴的对中性好；5.导向性好；6.可用研磨的方法提高加工精度及连接质量。1.仍有应力集中；2.需要专门设备加工；3.成本较高。缺点：键连接销联接只传递不大的载荷,或作为安全装置，或固定零件的相互位置。根据销的用途不同，一般有：定位销、联接销、安全销。圆柱销圆锥销销轴和开口销销联接

螺纹联接是利用螺纹联接件构成的可拆联接，其结构简单，装拆方便，广泛应用于各种机械设备中。

一.螺纹的类型

按螺旋线的旋向，可分为左旋螺纹和右旋螺纹。按螺旋线的数目，可分为单线螺纹、双线螺纹和多线螺纹，联接一般多用单线螺纹。按螺纹是在外表面或内表面，可分为外螺纹和内螺纹，内、外螺纹组成螺旋副。

螺纹连接螺纹的类型1.普通螺纹（三角形螺纹）牙形角α=60°，牙根厚，强度高，自锁性能好，用于联接。又分为细牙和粗牙螺纹。细牙螺纹的自锁性能好，但不耐磨适用于薄壁零件和微调机构。M12、M12×12.矩形螺纹牙形角α=0°，牙型为正方形，效率高，牙根强度低，对中性差，加工困难。较少使用。3.梯形螺纹牙形角α=30°，牙型为等腰梯形，效率较高，牙根强度较高，对中性好，易于加工，广泛用于螺旋传动。4.锯齿形螺纹牙形角α=33°，工作面的牙侧角为3°，用于承受单向载荷。5.管螺纹

牙形角α=55°，用于管路联接。螺纹连接二.螺纹的主要参数大径d小径d1中径d2螺距p导程L线数n螺纹升角牙型角α螺纹连接三.螺纹联接件六角头螺栓双头螺柱沉头螺钉六角螺母圆螺母带帽六角螺母垫圈开口销螺纹连接

四.螺纹联接的类型（螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接）1.螺栓联接用于两被连接件较薄，易于加工成通孔，经常拆卸的场合。螺纹连接

2.双头螺柱联接用于被连接件之一较厚，不易加工成通孔，要求结构紧凑，经常拆卸的场合。螺纹连接3.螺钉联接用于被连接件之一较厚，或另一端不能装螺母，且不经常拆卸的场合。

螺纹连接4.紧定螺钉联接用于固定两零件的相对位置，并可传递不大的力或转矩。螺纹连接五.螺纹联接的预紧

一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，称为预紧。预紧的目的是保证联接的紧密性和可靠性。如果预紧力过小，会使联接不可靠；过大，容易将螺栓拉断。

对于一般联接，可凭借经验来控制预紧力的大小；但对于重要的联接必须严格控制预紧力的大小。小批量生产可使用测力矩扳手来控制预紧力的大小，大批量生产时，常用风扳机来控制预紧力的大小，当力矩达到额定数值时，风扳机中的离合器会自动脱开。

螺纹连接六.螺纹联接的防松（摩擦防松、机械防松、不可拆防松）利用摩擦力防松螺纹连接6.螺纹联接的防松

机械防松螺纹连接由螺杆、螺母和机架组成，可以把回转运动变为直线运动，同时传递运动和动力。根据用途，螺旋传动可分为三种：1.传力螺旋以传递动力为主，要求用较小的力矩产生较大的轴向力。如螺旋千斤顶、螺旋压力机。2.传导螺旋以传递运动为主，要求有较高的精度、速度且能长时间连续工作。如机床的进给螺旋机构。3.调整螺旋用于调整并固定零部件之间相对位置，如机床卡盘。螺旋传动根据螺旋副的摩擦情况，可分为：滑动螺旋

结构简单，加工方便，易于自锁，运转平稳，应用最广。滑动摩擦阻力大，效率低，磨损快，传动精度低。滚动螺旋摩擦阻力小，效率高但结构复杂，制造困难，成本高，只在高精度、高效率机械中使用。螺旋传动

轴是组成机器的重要零件之一，轴的主要功用是支承旋转零件、传递转矩和运动。1.轴的功用轴2.轴的分类轴的类型和材料按承受载荷不同，可分为：

转轴、心轴、传动轴按轴线形状的不同，可分为：直轴、曲轴、挠性钢丝轴直轴按外形的不同，可分为：

光轴、阶梯轴轴转轴：机器中最常见的轴，通常简称为轴。工作时既承受弯矩又承受转矩。例：减速器中的轴轴心轴：用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩。例：自行车的前轮轴轴传动轴：主要用于传递转矩而不承受弯矩，或所承受的弯矩很小的轴。例：汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。轴轴轴3.轴的常用材料及热处理轴的常用材料是非合金结构钢和合金钢。非合金结构钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善其综合性能，故应用最广，一般的轴，多用45号钢调质处理。不重要或受力较小的轴可用Q235、Q275等碳素结构钢。合金钢具有比碳钢更好的机械性能和淬火性能，但对应力集中比较敏感，且价格较贵，多用于对强度和耐磨性有特殊要求的轴。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢，经渗碳淬火处理后可提高耐磨性；在高温、高速和重载条件下工作的轴用20CrMoV、38CrMoAl等合金钢。轴轴的失效形式：疲劳断裂、塑性变形、磨损。4.轴的结构设计2.轴的结构都应满足以下条件：轴和装在轴上的零件要有准确的位置；轴上的零件应便于装拆和调整；轴应具有良好的制造工艺性等。思考题轴轴颈轴头轴身5.轴的结构分析轴上被轴承支承的部分叫做轴颈；安装轮毂部分叫做轴头；连接轴颈和轴头的部分叫轴身。轴

6.零件在轴上的固定轴肩、圆螺母（止动片）、套筒、弹性挡圈、紧定螺钉、轴端挡圈定位等周向固定轴向固定键、花键、销、过盈配合、轴——轴肩定位轴向固定特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力

应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位轴——圆螺母定位轴向固定特点：定位可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力由于切制螺纹使轴的疲劳强度下降

应用：常用于轴的中部和端部轴——弹性挡圈固定轴向固定特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力切槽需要一定的精度

应用：常用于固定滚动轴承等的轴向定位轴——轴端压板定位和紧定螺钉固定轴向固定用于轴端定位可承受剧烈振动和冲击适用于轴向力小，转速低的场合轴7.轴的加工和装配工艺性轴轴轴思考题：试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。功用：支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。

滑动轴承特点：滚动轴承具有摩擦阻力小、起动灵敏、润滑简便和装拆方便等优点，但噪音较大，不能受冲击。滑动轴承具有承载能力大、工作平稳、噪音较低，但其启动摩擦阻力大，维护比较复杂。分类：根据工作表面的摩擦性质，轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承，分别简称为滑动轴承和滚动轴承。

1.滑动轴承的分类按承受载荷的方向分为向心滑动轴承：承受径向载荷。推力滑动轴承：承受轴向载荷。按工作表面摩擦状态分为干摩擦滑动轴承、非液体摩擦滑动轴承液体摩擦滑动轴承。轴承2.向心滑动轴承的结构（整体式、剖分式、自动调心式）1.轴承座2.轴套3.骑缝螺钉4.内螺纹5.油孔6.油槽特点与应用：结构简单，拆卸不便，磨损后无法调整间隙，只宜低速、轻载和不重要的场合。轴承整体式向心滑动轴承剖分式向心滑动轴承1.下轴瓦2.上轴瓦3.螺栓4.轴承盖5.轴承座特点与应用：装拆方便，间隙可调，应用广泛。轴承自动调心式滑动轴承对于长径比大于1.5的滑动轴承，为避免因轴的挠曲或轴承孔的同轴度较低而造成轴与轴瓦端部边缘产生局部接触而磨损，可采用自动调心滑动轴承。其轴瓦外表面制成球面，当轴颈倾斜时，轴瓦自动调心。轴承3.轴瓦滑动轴承的重要工作零件。轴瓦的材料要求：摩擦系数小，导热性好，耐腐蚀，抗胶合能力强，有足够的强度。常用的材料有：铸铁、青铜、轴承合金或双金属材料。（a）（b）（c）（d）（e）（f）（a）～（d）形式为对钢与铸铁的沟槽（e）～（f）形式为对青铜的沟槽底瓦内表面沟槽轴承图18-26常见的几种油沟形式图常见的几种油沟形式轴承1.滚动轴承的组成、类型4.滚动轴承的失效形式3.滚动轴承的配合选用2.滚动轴承的代号5.滚动轴承的组合设计滚动轴承滚动轴承的组成：

1.滚动轴承的组成、类型滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴颈上，外圈装在机座或零件的轴承孔内。滚动轴承滚动轴承的类型

根据滚动体的形状，滚动轴承分为：

球轴承滚子轴承按照滚动轴承所能承受的主要载荷方向，又可分为：向心轴承：承受径向载荷R推力轴承：承受轴向载荷A向心推力轴承：能同时承受径向载荷R和轴向载荷A常见的滚动体有6种形状，如图所示:滚动轴承深沟球轴承双列深沟球轴承滚动轴承调心球轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承圆柱滚子轴承滚动轴承单向推力球轴承推力圆柱滚子轴承角接触球轴承滚动轴承表1滚动轴承的分类及特性滚动轴承的代号前置代号—基本代号—后置代号基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成。2.滚动轴承的代号前置代号：轴承的分部件代号。如L或R。后置代号：用字母和数字表示轴承的内部结构、尺寸、公差。

C表示接触角为15°。AC表示接触角为25°。B表示接触角为40°

。例如61210×

××

××内径代号类型代号尺寸系列代号21.3滚动轴承尺寸系列代号:尺寸系列代号由轴承的宽度系列代号和直径系列代号组合而成。。内径代号:基本代号一般由五个数字（或字母加四个数字）组成。当宽度系列为0时可省略。如6200

02为尺寸系列代号。

内径代号0001020304~99/22/28/32轴承内径/mm10121517代号数×422、28、32滚动轴承3、滚动轴承的选用（1）.载荷的大小、方向和性质纯径向载荷选向心轴承，纯轴向载荷选推力轴承，同时承受径向和轴向载荷选向心推力轴承。载荷大或有冲击选滚子轴承，载荷小而平稳选球轴承。（2）.轴承的转速转速高选球轴承，转速低选滚子轴承。（3）.轴承的刚度和调心性能的要求（4）.装拆要求（5）.其他要求（尺寸、精度、经济性）滚动轴承4、滚动轴承的失效形式滚动轴承常见的失效形式有疲劳点蚀、塑性变形、磨损。通常套圈和滚动体表面的疲劳点蚀是滚动轴承最基本和最常见的失效形式，是滚动轴承寿命计算的依据。滚动轴承5、滚动轴承的组合设计

滚动轴承是标准件，必须和轴、轴承等配合在一起才能正常工作，所以对滚动轴承要进行组合设计，解决轴承安装、配合、固定与调整等问题。（一）保证支承刚度和同轴度（二）轴承的固定1.内圈固定：轴肩、轴端压板、圆螺母与止动垫圈等2.外圈固定：端盖固定、弹性挡圈、套筒等3.滚动轴承的固定方式：两端固定、一端固定，一端游动、两端游动滚动轴承1.轴承间隙的调整：垫片、调节螺钉2.轴向位置的调整（三）轴承组合的调整（四）滚动轴承的配合与装拆1.滚动轴承的配合轴承内孔与轴的配合采用基孔制（过盈的过渡配合）。轴承外径与轴承座的配合采用基轴制（较松的过渡配合）。2.滚动轴承的装拆滚动轴承的安装与拆卸安装方法：冷压法和热套法压力机、手锤和套筒、润滑剂、加热器等拆卸方法：使用拆卸器联轴器和离合器联轴器和离合器主要用来联接两根轴，以传递运动与转矩；有时也可用作安全装置。大多已是标准件。联轴器用来联接两轴，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。离合器在机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的一种装置。制动器用于使机器或机构减速或停止，也可用来调节或限制机器的运动速度，保证机器正常安全工作。1卷扬机2离合器3减速器4联轴器5电动机