汽车机械基础 第3版 课件 第9章 汽车零部件的联接

第9章汽车零部件的联接主讲教师：目录本章学习目标01029.2键、花键和销联接03049.1螺纹联接本章小结本章学习目标知识目标掌握键联接的作用、类型、特点及应用；掌握销联接的特点及应用。掌握螺纹联接的主要类型及应用；了解螺纹联接的主要类型和主要参数；能力目标能识别汽车中各零部件的联接形式；能按规范正确拆装各种联接；培养规范操作的意识和工作习惯。9.1螺纹联接认识联接螺纹联接键联接销联接焊接联接：联接是将两个或两个以上的零部件组合起来的方法。联接的类型——按拆卸性质分01可拆联接：不损坏联接中的任一零件便可拆卸的联接，如螺纹联接、键联接、销联接等。02不可拆联接：至少必须损坏联接中的一个零件才能拆开的零件，如铆接、焊接、粘接等。螺纹联接——利用螺纹零件构成的可拆联接。特点1结构简单特点2紧固可靠特点3装拆方便成本低廉特点4一、螺纹联接的主要类型用于联接的螺纹常为普通螺纹常见的螺纹联接结构型式：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。1、螺栓联接普通螺栓联接：螺栓杆与螺纹孔壁间有间隙。铰制孔螺栓联接：螺栓杆与螺纹孔壁间直接接触。联接特点：螺栓穿过被联接件上的光孔并用螺母拧紧。2、双头螺柱联接联接特点：可多次装拆而不损坏被联接件。被联接件较厚，或为了结构紧凑必须采用盲孔时，不便于用螺栓联接，则使用双头螺柱联接。3、螺钉联接特点：螺钉直接旋入被联接件中，结构比双头螺柱联接简单。被联接件螺纹孔易滑扣，不宜经常拆卸。适用于被联接件之一太厚且不经常拆卸的场合。汽车座椅中的联接螺钉。4、紧定螺钉联接紧定螺钉联接紧定螺钉联轴器用紧定螺钉定位特点：螺钉的末端顶住零件的表面或顶入该零件的凹坑中，将零件固定。常用于固定零件的相对位置，并可传递不大的力或扭矩。二、螺纹联接件常用的螺纹联接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈、防松零件等。它们多为标准件，结构、尺寸在国家标准中都有规定。二、螺纹联接件螺纹护套简称螺套，也称为钢丝螺套，是一种新型内螺纹紧固件，是修复和增强内螺纹的新技术。螺套通常是用高强度的冷轧菱形不锈钢丝精确成形的螺旋线圈。将螺套旋入金属或非金属材料上可形成高强度的标准内螺纹，在铝、铜、镁合金、塑料等低强度工程材料上应用可明显提高螺纹的连接强度和耐磨性。目前，钢丝螺套广泛运用于新能源汽车工业作为铝压铸部件的紧固，如电动汽车的电池包壳体是一个大的带盖铝盒，铝盒与盒盖之间是用螺纹连接的，而铝螺纹不够坚固，所以每个铝螺纹孔内要镶嵌一个钢制或者不锈钢制的螺纹护套，来加强内螺纹的连接强度。钢丝螺套自攻螺套新能源电池包中应用的螺套三、螺纹联接的预紧和防松测力矩扳手定力矩扳手1-扳手卡盘2-圆柱销3-弹簧4-调节螺钉1、螺纹联接的预紧一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，以增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。对于一般联接，可凭经验来控制预紧力的大小，对于重要的联接就要严格控制其预紧力。预紧力的大小可用测力矩扳手或定力矩扳手控制，当达到要求的力矩M时，弹簧受压会自动打滑。三、螺纹联接的预紧和防松2、螺栓联接的防松防松原因：联接中常用的单线普通螺纹和管螺纹在冲击、震动或变载荷的作用下容易产生松脱现象。防松原理：螺纹联接放松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。防松方法摩擦防松——弹簧垫圈、对顶螺母、尼龙圈锁紧螺母机械防松——开口销、带翅垫片、止动垫片其他防松摩擦防松弹簧垫圈弹簧垫圈被压平后，利用其反弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力。对顶螺母两螺母对顶，螺栓始终受到附加拉力和附加摩擦力的作用。结构简单，用于低速重载的场合。尼龙圈锁紧螺母弹簧垫圈被压平后，利用其反弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力。机械防松开口销开口销从螺母的槽口和螺栓尾部的孔中穿过，起到防松作用。带翅垫片垫片内翅嵌入螺栓槽内，待螺母拧紧后，再将垫片的外翅之一折嵌于螺母的一个槽内。止动垫片将止动片的折边分别折靠在螺母和被联接件的侧边，起防松作用。其他防松方法冲点法用冲头冲2~3点，起到永久防松作用。粘合法将粘合剂涂在螺纹旋合表面，螺母拧紧后固化。焊点法螺母拧紧后，将其与螺栓上的螺纹焊在一起，可永久防松。串联钢丝防松可靠，用于高速、振动、冲击等场合。四、螺纹联接件的材料螺纹联接件材料要求：足够的强度，一定的塑性和韧性。一般螺纹联接件常用材料为低碳钢和中碳钢，如Q215、Q235、10、35、45等。受冲击、振动和变载荷作用的螺栓可用合金钢，如15Cr、40Cr、30CrMnSi、15CrVB等。其它对螺纹有特殊要求（如防腐、耐高温）时，应选择有特殊性能的材料。9.2键、花键和销联接一、键联接键联接的作用：实现轴和轴上旋转零件（如齿轮、带轮等）或摆动零件（如发动机配气机构中的摇臂）之间的周向固定以传递转矩。键联接的类型（根据工作前是否存在预紧力分）松键联接：平键联接、半圆键联接紧键联接：楔键联接、切向键联接1、平键联接工作面：两侧面上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙，键的上、下表面为非工作面。间隙工作原理：工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩，定心性较好。1、平键联接平键联接的类型静联接:普通平键动联接：导向平键、滑键平键联接的特点及应用：普通平键有圆头、平头、单圆头之分。其结构简单，装拆方便，轴与毂的对中性好，应用广泛。1、平键联接普通平键——A型平键、B型平键、C型平键圆头(A型)：常用于轴的中间部位；方头(B型)：常用于轴的中间部位；单圆头(C型)：常用于轴端。1、平键联接导向平键——A型导向平键、B型导向平键特点：靠侧面工作，对中性好，结构简单；轴上零件可沿轴向移动，构成动联接。B型导向平键应用：用于轴上零件轴向移动量不大的场合，如变速箱中的滑移齿轮。键与轮毂键槽为间隙配合，便于轮毂零件作轴向移动。A型导向平键1、平键联接滑键特点：轴上开键槽，将键固定在轮毂上，并与轮毂一起在轴上的键槽中滑动。应用：用于零件滑移距离较大的场合。滑键联接（键槽已截短）2、半圆键联接键呈半圆形。轴上键槽用与半圆键尺寸相同的半圆键槽铣刀铣出，故键能在键槽摆动，以适应轮毂的斜度，安装方便。应用：常用于锥形轴端与轮毂的联接。若用两个半圆键，应布置在轴的同一条母线上。工作面：两侧面优点：工艺性好，装配方便；缺点：对轴的削弱大。用于锥形轴端的轻载静联接。3、楔键联接工作原理：键的上、下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，使轴与轮毂接触面上产生摩擦力传递扭矩。工作面：上、下表面；缺点：对中性差。用于定心精度要求不高和低转速的场合。工作面4、切向键（由一对楔键组成）组成：由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，为减小对轴的削弱，须用互成120°～130°角的两个键。应用：用于载荷很大，对中要求不严、直径大于100mm的场合，如大型带轮、大型飞轮等。斜度1：100窄面工作面传递单向转矩传递双向转矩二、花键联接花键联接是由在轴上加工出的外花键齿和在轮毂孔壁上加工出的内花键齿构成的联接。工作面：键齿的侧面。应用：多齿传递载荷，故比平键联接的承载能力高，定心性和导向性好，对轴的削弱小(齿浅、应力集中小)，一般用于定心精度要求高和载荷较大的场合。花键加工需用专门的设备和工具，成本较高。汽车变速器的花键轴汽车变速器同步器上的内花键齿二、花键联接花键联接按齿形不同，可分为矩形花键和渐开线花键。类型特点应用矩形花键矩形花键便于制造，应用最广泛。

矩形花键的定心方式为小径定心，即外花键和内花键的小径为配合面。其特点是定心精度高，定心的稳定性好，能用磨削的方法消除热处理引起的变形。广泛应用于汽车、拖拉机、机床制造业、农业机械及一般机械传动装置等渐开线花键渐开线花键的齿廓为渐开线，可以用制造齿轮的方法来加工，工艺性较好，易获得较高的制造精度和互换性。

渐开线花键的定心方式为齿形定心。受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，有利于各齿受力均匀，强度高，寿命长。用于载荷较大，定心精度要求较高以及尺寸较大的联接。三、销联接1、销的结构形式：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。圆柱销圆锥销开尾圆锥销槽销三、销联接销轴和开口销内螺纹圆锥销销联接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可用于轴和轮毂或其他零件的联接。三、销联接定位销联接销2、按照销的用途不同分类：定位销、联接销、安全销。安全销定位销的数量一般不少于2个，汽车变速箱盖、传动系统中都设有定位销汽车活塞与连杆之间用过活塞销进行连接，转向节中的主销也起到了重要的联接作用安全销剪断后应不易飞出，且易更换。汽车车门铰链附近设有安全销，当车辆发生碰撞时，安全销会自动插入前端的A柱内，加固车门的安全性，降低被撞击的力度，从而保护乘客安全‌。本章小结本章小结一、联接的类型1、静联接、动联接2、可拆联接、不可拆联接连线——将螺纹联接的类型与对应图片进行连接二、螺纹联接：利用螺纹联接件构成的开拆联接。螺栓联接双头螺柱联接螺钉联接紧定螺钉联接连线——将螺纹联接件图片与对应的名称进行连接常用螺纹连接件螺栓双头螺柱螺母螺钉垫圈螺纹护套开槽紧定螺钉本章小结螺纹的防松方法：摩擦力防松、机械防松、其他防松方法如冲点、焊点、涂粘合剂等。螺纹联接的预紧：一般螺纹联接在装配时都必须拧紧，以增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。螺纹连接件材料：普通碳素钢、优质碳素钢、合金钢。本章小结三、键联接键联接用于轴和轴上零件之间的周向固定并传递转矩。静联接：平键联接、半圆键联接（松键联接