导图社区 机械设计基础 第十章连接
本章节主要讲述了键的联接、分类，以及选取和应用，这里罗列了大的一些框架，一些小的琐碎知识点还需自行翻阅。
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螺纹的形成
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螺纹
螺纹的分类
按螺纹的牙型分等等
螺纹的重要几何参数
大径d、小径d1、中径d2、螺距P、导成S、螺旋升角ψ、牙型角α、牙侧角β
螺旋副的受力分析、效率和自锁
矩形螺纹（β=0°）
F=Fa tg(ψ-ρ）
ψ>ρ时，下滑
ψ≤ρ时，自锁
非矩形螺纹（β≠0°）
f`为当量摩擦系数
ρ`为当量摩擦角
ψ`≤ρ`时，自锁
传动效率
ŋ=FaS/2πT
对于传动螺纹，ρ`<ψ≤25°
对于连接螺纹，ψ≤ρ`=5.7°
机械制造常用螺纹
三角形螺纹
管螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
常用于传动
螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件
基本类型
螺栓连接（用于经常拆装易磨损之处）
螺钉连接（结构简单，不宜经常拆装）
双头螺柱连接（联接件厚，允许拆装）
紧定螺钉连接（用于固定两零件的相对位置，并传递不大的力或力矩）
螺纹紧固件
螺栓
螺钉、紧定螺钉
双头螺柱
螺母
垫圈
增加支撑面积以减小压强，避免拧紧螺母擦伤表面、防松。
螺纹连接的预紧和防松
拧紧力矩
轴向力Fa（预紧力）
简化：T≈0.2Fad
预紧应力：δ=（0.5~0.7）δs
控制方法
测力矩扳手
定力矩扳手
螺纹连接的防松
1. 利用附加摩擦力防松
弹簧垫圈
对顶螺母
尼龙圈锁紧螺母
2. 采用专门防松元件防松
开口销与六角开槽螺母
圆螺母用止动垫圈
子主题
3. 其他方法防松
冲点防松法
粘合法防松
螺栓连接的强度计算
失效形式：螺栓拉断、螺纹压溃或剪断、滑扣
一、松螺栓连接
二、紧螺栓连接
受横向工作载荷的螺栓强度
Fa≥CF/mf
改进措施：1、采用键、套筒、销承担横向工作载荷 2、采用无间隙的铰制孔螺栓
受轴向工作载荷的螺栓强度
平均载荷：
总拉力：Fa=FE+FR
残余预紧力
螺栓的材料和许用应力（查表）
提高螺栓连接强度的措施
1、降低螺栓总拉伸载荷的Fa变化范围
采用柔性约束
有密封要求时，采用金属薄垫片
采用O形密封圈
2、改善螺纹牙间的载荷分布
采用悬置（均载）螺母
3、减小应力集中
增大过渡圆角
切制卸载槽
4、避免或减小附加应力
采用凸台或沉孔结构
5、采用特殊制造工艺
氰化、氮化等
螺旋传动
作用：将回转运动转变为直线运动
分类
传力螺旋
传递动力，千斤顶，压力顶
传到螺旋
传递运动，要求精度高，进给机构
调整螺旋
调整相对位置
键连接和花键连接
作用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩，或实现零件的轴向固定或移动
键连接类型
平键
特点：结构简单，拆装方便，对中性好，承载能力大，应用广泛
种类
普通平键（应用最广）
圆头
指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大
方头
盘铣刀加工，轴的应力集中小
单圆头
用于轴端
导向平键
结构特点：长度较长，用于螺钉固定。 为便于装拆，制有起键螺孔。 零件可以在轴上移动，构成动联接。
半圆键
优点：定心好，装配方便 缺点：对轴的削弱较大，只适用于轻载联接。
特适用于锥形轴端的连接
楔键、切向键（只能用于定心精度不高，载荷平稳和低速的联接）
结构：键的上表面有1：100的斜度，轮毂槽的底面也有1：100的斜度。
缺点：定心精度不高
类型:普通楔键 钩头楔键
平键连接的强度校核
失效形式：压溃、磨损（动联接）、剪断
挤压强度条件：δp=Ft/S=T/(d/2)(h/2)l=4T/dhl ≤[δp]
花键连接
结构特点：沿周向均布多个健齿。齿侧为工作面。
优点：承载能力高、对轴的削弱程度小、定心好、导向性好。
类型：矩形花键（制造容易最常用）、键开线花键（用于高强度联接）、三角形花键（用于薄壁零件联接）
销连接
作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。
类型
圆柱销
经多次拆装后，定位精度会降低
带槽圆柱销
圆锥销
有1：50的锥度，课反复多次拆装
