机械基础课件键、销及其连接

机械基础-键、销及其连接欢迎参加机械基础课程，本次我们将深入探讨键、销及其连接的重要性和应用。这些小部件在机械设计中扮演着关键角色。课程目标全面理解掌握键和销的分类、特点及应用。设计能力学习键和销的选择和设计方法。实践技能了解键和销的安装、拆卸及安全注意事项。应用分析通过实例分析提高实际应用能力。1.键的分类及特点平键最常用的键类型，适用于轻中负荷传动。圆柱键适用于轴向力较大的场合，安装简单。楔键用于传递较大扭矩，但拆卸较困难。斜键可自动调节间隙，适用于精密机械。平键详解结构特点平键呈长方体状，安装在轴和轮毂的键槽内。它能有效传递扭矩，适用于大多数常见机械连接。优势制造简单，成本低安装拆卸方便适用范围广圆柱键详解结构特点圆柱键为圆柱形，穿过轴和轮毂的孔。它能承受较大的轴向力，防止零件轴向移动。应用场景适用于需要精确定位或承受冲击载荷的场合，如汽车变速箱、工业机器人关节等。安装注意事项安装时需确保孔的同心度，避免因偏心造成应力集中。楔键详解1结构特点楔键一侧带有斜面，能自动调节间隙，增大接触面积。2优势传递扭矩能力强，适用于重载荷工况。3安装难度安装较为复杂，需要精确的加工和装配。4应用场景常用于大型机械设备，如压力机、轧钢机等。斜键详解结构特点斜键呈倾斜状，能自动调节间隙，减少磨损。优势运转平稳，噪音小，适用于高速旋转场合。应用场景常用于精密仪器、高速电机等对平稳性要求高的设备。2.键的选择和设计1确定工况分析负载类型、大小和变化规律。2选择键类型根据工况特点选择合适的键类型。3尺寸计算根据强度和刚度要求确定键的尺寸。4材料选择选择适当的材料以满足强度和耐磨性要求。键的强度设计1确定设计载荷考虑工作条件，确定最大扭矩和安全系数。2计算剪切应力根据键的截面积和作用力计算剪切应力。3计算压应力考虑键与轴、轮毂的接触面积，计算压应力。4校核强度确保计算的应力值小于材料的允许应力。键的尺寸选择轴直径(mm)键宽度(mm)键高度(mm)6-8228-103310-124412-175517-2266键的长度通常选择为轴直径的1.25-1.5倍。选择时应考虑标准化尺寸，便于生产和维护。3.销的分类及特点圆柱销结构简单，广泛应用于固定和定位。锥销自锁性好，适用于需要精确定位的场合。弹性销具有弹性变形能力，可吸收冲击和振动。圆柱销详解结构特点圆柱销呈圆柱体状，两端可能有微小的倒角。它通过过盈配合或间隙配合安装在孔中。应用场景机械零件的定位防止相对转动传递小扭矩锥销详解结构特点锥销呈圆锥体状，通常锥度为1:50。它能实现自锁，防止松动。优势定位精确，拆装方便，适用于需要频繁拆卸的场合。应用场景常用于工具、夹具、模具等精密机械的定位和连接。弹性销详解1结构特点弹性销通常为开缝圆筒状，可在径向产生弹性变形。2优势具有缓冲作用，可吸收振动，减少磨损。3应用场景适用于承受冲击载荷或振动较大的机械连接。4安装注意事项安装时需注意开口的方向，以确保最佳的弹性效果。4.销的选择和设计1功能分析确定销的主要功能：定位、传力或防松。2工况评估分析工作环境、载荷特性和使用频率。3选择销类型根据功能和工况选择合适的销类型。4尺寸设计根据强度和刚度要求确定销的尺寸。5材料选择选择适当的材料以满足强度和耐磨性要求。销的强度设计1确定载荷分析销承受的剪切力、弯曲力或压力。2计算应力根据载荷和销的截面积计算剪切应力或弯曲应力。3考虑应力集中对于有台阶或槽的销，需考虑应力集中因素。4校核强度确保计算的应力值小于材料的许用应力。销的尺寸选择销直径(mm)适用孔径范围(mm)常用长度(mm)22-36-2033-48-3044-510-4055-612-5066-814-60销的长度通常为直径的3-5倍。选择时应考虑标准化尺寸，便于采购和更换。5.键和销的使用及安全注意事项安全第一使用适当的工具和防护装备，遵守操作规程。精确安装确保键和销的安装位置、方向正确，避免应力集中。定期检查定期检查键和销的磨损情况，及时更换损坏部件。适当润滑对于可拆卸的连接，适当使用润滑剂以降低磨损。键的安装和拆卸清洁准备清洁键槽和键，确保无杂物和毛刺。对准安装将键轻轻敲入键槽，确保紧密配合但不过tight。检查固定安装轮毂，确保键与轮毂键槽正确啮合。拆卸注意拆卸时使用专用工具，避免损坏键和轴。销的安装和拆卸1孔的准备确保销孔尺寸正确，无毛刺和杂质。2销的插入对于过盈配合，使用压力机或专用工具轻压销入孔中。3检查定位确保销完全就位，两端平齐或略微凸出。4拆卸方法使用销钉冲或液压工具小心拆除，避免损坏孔壁。错误使用案例分析尺寸不当选用过小的键导致剪切失效，造成设备停机。应选择合适尺寸的键。安装不当销安装倾斜，导致应力集中和过早失效。应确保安装时销与孔垂直。材料不当使用强度不足的材料制作键，导致变形。应选用适当强度的材料。6.常见连接方式键联接用于传递较大扭矩，适用于轴与轮毂的连接。销联接主要用于定位和防止相对运动，适用于精确装配。键销联接结合键和销的优点，适用于需要同时传递扭矩和轴向力的场合。键联接详解优点传递大扭矩拆装方便标准化程度高适用场景常用于电机、泵、变速箱等需要传递旋转运动的机械设备中，特别适合轴与轮毂、齿轮或皮带轮的连接。销联接详解精确定位销联接可实现零件的精确定位，适用于需要高精度装配的场合。防止相对运动销可以有效防止零件之间的相对滑动或转动。易于拆卸与焊接等永久性连接相比，销联接便于拆卸和维护。应用范围广从精密仪器到大型机械，销联接都有广泛应用。键销联接详解1组合优势结合键和销的优点，实现多功能连接。2传递扭矩键负责传递旋转运动和扭矩。3轴向定位销防止轴向移动，提供精确定位。4抗冲击能力比单独使用键或销具有更强的抗冲击能力。7.设计实例分析1问题定义设计一个电机输出轴与减速器输入轴的连接。2参数分析考虑电机功率、转速、扭矩等参数。3连接方式选择选择键联接传递扭矩，销定位防止轴向移动。4尺寸计算根据扭矩计算键的尺寸，选择合适的销。设计实例详解键的设计根据电机输出扭矩150N·m，轴直径30mm，选用8×7mm的平键，长度45mm。材料选用45钢，进行剪切和压溃强度校核。销的选择选用直径5mm的圆柱销，长度25mm，采用过盈配合安装。材料选用40Cr，主要用于轴向定位。8.课程总结-主要内容回顾1键的分类与特点介绍了平键、圆柱键、楔键和斜键的特点及应用。2销的分类与特点讲解了圆柱销、锥销和弹性销的结构及用途。3选择与设计方法探讨了键和销的选择原则、强度计算和尺寸确定。4安装与使用介绍了键和销的正确安装、拆卸方法及注意事项。重点难点总结键的选型根据工况选择合适类型的键，考虑载荷、速度、冲击等因素。强度计算掌握键和销的强度计算方法，特别是考虑安全系数和应力集中。安装精度理解键和销安装精度对连接性能的影响，掌握正确的安装技巧。材料