机械常用连接结构实用版课件.ppt

1、机械常用连接结构内容第四章第四章 联接联接键、销联接受力分析键、销联接受力分析剪切挤压键、销联接强度计算键、销联接强度计算抗剪强度条件抗压强度条件键销联接的类型和应用键销联接的类型和应用螺纹联接螺纹联接1 普通平键联接 A型 B型 C型 第一节第一节 键键 销联接销联接键、销联接类型及应用第一节第一节 键键 销联接销联接2.导向平键联接导向平键联接 A A 型型 B B型型第一节第一节 键键 销联接销联接3.滑动平键联接A B第一节第一节 键键 销联接销联接4 滑动平键联接第一节第一节 键键 销联接销联接5 楔键联接方头 钩头圆头第一节第一节 键键 销联接销联接工 作 面6 切向键联接第一节第

2、一节 键键 销联接销联接7 花键联接第一节第一节 键键 销联接销联接矩形花键 齿侧为直线 小径d定心，定心精度高；内、外花键均可用磨削的方法加工。第一节第一节 键键 销联接销联接渐开线花键齿侧为渐开线，齿根强度高；齿形定心，工艺性较好；适用于重载 精度高和尺寸较大的场合。第一节第一节 键键 销联接销联接8 销联接用于固定零部件之间的相对位置，还可作为过载剪断元件。第一节第一节 键键 销联接销联接9 销的种类圆柱销圆锥销开口销第二节第二节 键、销联接受力分析键、销联接受力分析u剪切剪切键受到剪切力的作用键、销联接的剪切与挤压键、销联接的剪切与挤压第二节第二节 键、销联接受力分析键、销联接受力分析

3、u剪切剪切铆钉联接铆钉联接第二节第二节 键、销联接受力分析键、销联接受力分析u剪切剪切销钉联接抗剪强度条件：为了保证构件在工作时不发生剪切破坏，必须使构件的工作切应力小于或等于材料的许用切应力，即剪切的强度条件为第三节 键、销联接的强度计算挤压面积的计算：挤压面积Ajy的计算应根据挤压面的形状来确定，键联接中挤压面积。挤压应力：构件受到挤压变形时，相互挤压的接触面称为挤压面，用Ajy表示。由平衡条件可知，剪切面上内力的合力应与外力F平衡，沿截面作用。2 小径d1(强度计算直径）2 小径d1(强度计算直径）Fx=0 F FQ=0 FQ=F第三节 键、销联接的强度计算方头 钩头作用于挤压面上的力称

4、为挤压力，用Fjy表示。A-剪切面积（mm2）第二节 键、销联接受力分析键所受的挤压力Fjy=F=24103N，挤压面积为保证齿轮传动啮合良好，要求轴毂对中性好，故选用A型普通平键。渐开线花键齿侧为渐开线，齿根强度高；第二节 键、销联接受力分析校核键的抗剪强度，由于剪切面积挤压应力：构件受到挤压变形时，相互挤压的接触面称为挤压面，用Ajy表示。第二节 键、销联接受力分析剪切力：剪切力：现以铆钉为例，应用截面法，假想沿剪切面mm，将销钉分为两段，取其中一段作为研究对象。第二节第二节 键、销联接受力分析键、销联接受力分析u剪切剪切由平衡条件可知，剪切面上内力的合力应与外力F平衡，沿截面作用。此内力

5、称为剪切力，通常用FQ Q表示。铆钉的剪切破坏铆钉的剪切破坏Fx=0 F Fx=0 F F FQ Q=0 F=0 FQ Q=F=F切应力：切应力：切应力是单位面积的剪切力，通常用表示。设剪切面积为A，剪切力为FQ，则剪切面上的切应力为第二节第二节 键、销联接受力分析键、销联接受力分析u剪切剪切AFQ-切应力（MPa）FQ Q-剪切力（N）A-剪切面积（mm2）挤压挤压第二节第二节 键、销联接受力分析键、销联接受力分析挤压面挤压面挤压应力：挤压应力：构件受到挤压变形时，相互挤压的接触面称为挤压面，用Ajyjy表示。作用于挤压面上的力称为挤压力，用Fjyjy表示。挤压力与挤压面相互垂直。挤压面上的

6、挤压应力为铆钉承受挤压作用铆钉承受挤压作用jyjyjyAF挤压面积的计算：挤压面积的计算：挤压面积Ajy的计算应根据挤压面的形状来确定，键联接中挤压面积。第一节第一节 键、销联接受力分析键、销联接受力分析挤压挤压挤压面挤压面a a）键的挤压面）键的挤压面b b）销钉、铆）销钉、铆钉等的挤压面钉等的挤压面第三节第三节 键、销联接的强度计算键、销联接的强度计算抗剪强度条件：为了保证构件在工作时不发生剪切破坏，必须使构件的工作切应力小于或等于材料的许用切应力，即剪切的强度条件为 AFQ-许用切应力许用切应力(MPa)(MPa)，可从有关手册查得。，可从有关手册查得。与轴向拉伸和压缩的强度计算相类似，

7、抗剪强度条件也可以用来解决强度计算的三类问题：校核强度、设计截面和确定许用载荷。抗压强度条件：抗压强度条件：当构件承受的挤压力过大而发生挤压破坏时，会使联接松动，构件不能正常工作。因此，对发生剪切变形的构件，除了进行抗剪强度计算外，还要进行抗压强度计算。其强度条件为第三节第三节 键、销联接的强度计算键、销联接的强度计算jyjyjyjyAFjy-材料的许用挤压应力(MPa)，可从 有关手册查得或由已知条件给出。例13-1：齿轮与轴用平键联接，已知轴的直径d=45mm，传递的转矩为M=600Nm，轮毂的长度L=80mm。键的许用切应力=60MPa，许用抗压应力jy=100MPa。选择键的类型及尺寸

8、，校核键的强度。第三节第三节 键、销联接的强度计算键、销联接的强度计算轴与轮毂的键联接轴与轮毂的键联接解：(1)选择键的类型。为保证齿轮传动啮合良好，要求轴毂对中性好，故选用A型普通平键。(2)确定键的尺寸。按轴径d=45mm，由附表15查得键的截面尺寸为bh=149mm2。键的长度l=70mm。（3）校核键的强度 计算键所受的外力F。由平衡方程第三节第三节 键、销联接的强度计算键、销联接的强度计算M0（F）=002MdF第三节第三节 键、销联接的强度计算键、销联接的强度计算 校核键的抗剪强度，由于剪切面积 A=bl=b（L-b）=14（70-14）mm2=784mm2 剪力 FQ=F=241

9、03N，则 NNdMF331024451060022 MPaMPaAFQ6.3078410243故键的抗剪强度足够。故键的抗剪强度足够。校核键的抗挤强度。键所受的挤压力Fjy=F=24103N，挤压面积第三节第三节 键、销联接的强度计算键、销联接的强度计算22252)1470(292mmmmlhAjy因此jyjyjyjyMPaMPaAF2.9525210243故键的抗压强度足够。根据计算结果可知，键的强度足够，而其中抗压强度裕量较少。b）销钉、铆钉等的挤压面2 小径d1(强度计算直径）方头 钩头第三节 键、销联接的强度计算第一节 键、销联接受力分析A B抗剪强度条件：为了保证构件在工作时不发生

10、剪切破坏，必须使构件的工作切应力小于或等于材料的许用切应力，即剪切的强度条件为第二节 键、销联接受力分析第二节 键、销联接受力分析切应力：切应力是单位面积的剪切力，通常用表示。按轴径d=45mm，由附表15查得内、外花键均可用磨削的方法加工。第二节 键、销联接受力分析A B挤压力与挤压面相互垂直。第二节 键、销联接受力分析第二节 键、销联接受力分析键的长度l=70mm。设剪切面积为A，剪切力为FQ，则剪切面上的切应力为第二节 键、销联接受力分析第四节 螺纹联接1 大径d (公称直径)2 小径d1(强度计算直径）3 中径 d2(配合直径）4 螺距p5 线数n6 导程s=nP7 螺纹升角8 牙型角

11、，螺纹及其主要参数第四节 螺纹联接2tandnParc螺纹及其主要参数螺纹升角与导程关系第四节 螺纹联接螺纹联接的预紧控制预紧力的方法控制拧紧力矩第四节 螺纹联接#螺纹联接防松的实质在于防止和限制螺旋副的相对转动。如果连接是在冲击、振动、变载荷作用下或工作温度变化很大时，螺栓联接很可能松动，影响正常工作，造成严重的事故。#螺纹联接的防松按工作原理可分为三类 1 1.摩擦防松 2.直接锁住（机械防松）3.不可拆卸防松（铆冲；粘接；焊接）螺纹联接的防松第四节 螺纹联接螺纹联接的防松摩擦防松弹簧垫圈防松锁紧螺母防松由平衡条件可知，剪切面上内力的合力应与外力F平衡，沿截面作用。焊接 铆冲A 型 B型第

12、三节 键、销联接的强度计算2 小径d1(强度计算直径）为保证齿轮传动啮合良好，要求轴毂对中性好，故选用A型普通平键。键所受的挤压力Fjy=F=24103N，挤压面积第三节 键、销联接的强度计算例13-1：齿轮与轴用平键联接，已知轴的直径d=45mm，传递的转矩为M=600Nm，轮毂的长度L=80mm。第三节 键、销联接的强度计算校核键的抗剪强度，由于剪切面积方头 钩头选择键的类型及尺寸，校核键的强度。校核键的抗剪强度，由于剪切面积3 中径 d2(配合直径）1 大径d (公称直径)第三节 键、销联接的强度计算方头 钩头挤压应力：构件受到挤压变形时，相互挤压的接触面称为挤压面，用Ajy表示。2 小

13、径d1(强度计算直径）第四节 螺纹联接摩擦防松对顶螺母防松螺纹联接的防松第四节 螺纹联接机械防松螺纹联接的防松第四节 螺纹联接机械防松螺纹联接的防松止动垫片防松第四节 螺纹联接止动垫片防松螺纹联接的防松机械防松第四节 螺纹联接机械防松螺纹联接的防松串联钢丝防松第四节 螺纹联不可拆卸防松螺纹联接的防松焊接 铆冲第一节 键、销联接受力分析切应力：切应力是单位面积的剪切力，通常用表示。第三节 键、销联接的强度计算第三节 键、销联接的强度计算由平衡条件可知，剪切面上内力的合力应与外力F平衡，沿截面作用。有关手册查得或由已知条件给出。因此，对发生剪切变形的构件，除了进行抗剪强度计算外，还要进行抗压强度计

14、算。螺纹联接防松的实质在于防止和限制螺旋副的相对转动。Fx=0 F FQ=0 FQ=F3 中径 d2(配合直径）与轴向拉伸和压缩的强度计算相类似，抗剪强度条件也可以用来解决强度计算的三类问题：校核强度、设计截面和确定许用载荷。抗剪强度条件：为了保证构件在工作时不发生剪切破坏，必须使构件的工作切应力小于或等于材料的许用切应力，即剪切的强度条件为由平衡条件可知，剪切面上内力的合力应与外力F平衡，沿截面作用。1 大径d (公称直径)2 小径d1(强度计算直径）挤压应力：构件受到挤压变形时，相互挤压的接触面称为挤压面，用Ajy表示。第二节 键、销联接受力分析第三节 键、销联接的强度计算第二节 键、销联

15、接受力分析-许用切应力(MPa)，可从有关手册查得。由平衡条件可知，剪切面上内力的合力应与外力F平衡，沿截面作用。解：(1)选择键的类型。键的长度l=70mm。3 中径 d2(配合直径）螺纹联接防松的实质在于防止和限制螺旋副的相对转动。A 型 B型渐开线花键齿侧为渐开线，齿根强度高；内、外花键均可用磨削的方法加工。第二节 键、销联接受力分析选择键的类型及尺寸，校核键的强度。第二节 键、销联接受力分析第二节 键、销联接受力分析第一节 键、销联接受力分析由平衡条件可知，剪切面上内力的合力应与外力F平衡，沿截面作用。第一节 键、销联接受力分析第三节 键、销联接的强度计算如果连接是在冲击、振动、变载荷

16、作用下或工作温度变化很大时，螺栓联接很可能松动，影响正常工作，造成严重的事故。Fx=0 F FQ=0 FQ=F1 大径d (公称直径)第二节 键、销联接受力分析方头 钩头挤压面积的计算：挤压面积Ajy的计算应根据挤压面的形状来确定，键联接中挤压面积。第三节 键、销联接的强度计算b）销钉、铆钉等的挤压面第三节 键、销联接的强度计算由平衡条件可知，剪切面上内力的合力应与外力F平衡，沿截面作用。挤压应力：构件受到挤压变形时，相互挤压的接触面称为挤压面，用Ajy表示。Fx=0 F FQ=0 FQ=F方头 钩头键、销联接的剪切与挤压抗剪强度条件：为了保证构件在工作时不发生剪切破坏，必须使构件的工作切应力小于或等于材料的许用切应力，即剪切的强度条件为齿形定心，工艺性较好；解：(1)选择键的类型。有关手册查得或由已知条件给出。3 中径 d2(配合直径）此内力称为剪切力，通常用FQ表示。第一节 键、销联接受力分析有关手册查得或由已知条件给出。第一节 键、销联接受力分析由平衡条件可知，剪切面上内力的合力应与外力F平衡，沿截面作用。小结 AFQ键、销联接键、销联接受力分析受力分析剪切挤压强度计算强度计算抗剪强度条件抗压强度条件jyjyjyjyAF键销联接的销联接的类型类型和应用和应用螺纹联接类型、予紧和防松