與動力源組合零件構件機構機器靜聯接動聯接(運動副)新課導入

項目七汽車機械常用零部件學習目標1、了解汽車中常用的零部件的連接方式2、熟悉鍵連接的特點及其類型3、掌握螺紋連接的特點及其參數4、熟悉常見的螺紋連接類型5、了解聯軸器、離合器、制動器學習重點學習難點螺紋連接的參數理解和類型的熟悉對螺紋參數的理解和鍵連接的認識一、自主學習要求：自學教材P163~P166頁，回答下列問題。1、聯接可分為

和

聯接。其中，機器工作時，被連接零部件間不允許產生相對運動的稱為

聯接，反之被稱為

聯接。

2、鍵連接由

、

和

組成。3、常用的鍵的類型有

、

、

和切向鍵組成。

4、平鍵的工作面是

，鍵的上表面與

上的鍵槽底之間有間隙。工作時，靠

和軸上鍵槽與鍵側面的

來傳遞扭矩。（一）、填空題靜聯接動靜動鍵軸輪轂平鍵半圓鍵楔鍵兩側面輪轂輪轂相互擠壓圖解圖解圖解一、自主學習5、楔鍵的工作面是

，楔鍵上表面和輪轂鍵槽底面都有

的斜度。（二）、簡答題1、請問靜聯接可分為幾類？2、請問鍵連接的作用是什么？鍵的上下面1:100答鍵連接的作用是：主要用于實現軸和軸上零件之間的周向固定，以傳遞轉矩和運動。一、自主學習3、請問平鍵聯接是怎樣工作的，它有什么特點？4、請問半圓鍵聯接有什么特點？5、請問切向鍵是怎樣工作的，它有什么特點？答答答二、合作探究要求：以小組為單位，自學教材P166頁，回答下列問題。探究任務一：花鍵聯接的特點是什么？它的工作原理是怎樣的？以及花鍵聯接都有哪些類型？汽車零部件常用聯接方式靜聯接動聯接——運動副、聯軸器可拆聯接：螺紋聯接、鍵聯接、銷聯接等不可拆聯接：鉚接、焊接、膠接等聯接★指機器工作時，被連接的零部件間不允許產生相對運動，稱為靜聯接?！镏笝C器工作時，被連接的零部件間可以產生相對運動，稱為動聯接。可將被連接件拆開的連接，一般具有通用性、可隨時更換、維修方便等特點。必須破壞連接件或被連接件才能拆開的連接。7-1鍵聯接與銷聯接鍵軸皮帶輪工作過程：

鍵連接是先將鍵嵌入軸上的鍵槽內，再對準輪轂上的鍵槽，把軸和鍵同時插入孔和槽內，當軸轉動時，通過鍵連接使輪與軸一起轉動，達到傳遞動力的目的。一、鍵聯接特點作用：

鍵主要用于軸和軸上零件（帶輪、齒輪等）之間的連接，以傳遞扭矩。1）普通平鍵

1、平鍵

作用：適用于高速、高精度和承受變載、沖擊的場合，能實現軸上零件的周向定位。構造特點：兩側面為工作面，其對中性好，裝拆方便（如圖）（一）、松鍵聯接的類型和特點返回普通平鍵：圓頭—A型（常用）—鍵頂上面與轂不接觸有間隙

方頭—B型—常用螺釘固定半圓頭—C型（端銑刀加工）—用于軸端與輪轂聯接2）薄型平鍵鍵高約為普通平鍵的60%~70%：圓頭、方頭、單圓頭，用于薄壁結構、空心軸等徑向尺寸受限制的聯接

2、導向平鍵與滑鍵導向鍵：鍵不動，輪轂軸向移動滑鍵：鍵隨輪轂移動常用于動聯接，即軸與輪轂之間有相對軸向移動的聯接

3、半圓鍵

軸槽用與半圓鍵形狀相同的銑刀加工，鍵能在槽中繞幾何中心擺動，鍵的側面為工作面，工作時靠其側面的擠壓來傳遞扭矩。

特點：工藝性好，裝配方便，適用于錐形軸與輪轂的聯接缺點：由于軸上鍵槽較深，軸槽對軸的強度削弱較大。只適宜輕載聯接。

返回上、下面為工作表面，有1：100斜度（側面有間隙），工作時打緊，靠上下面摩擦傳遞扭矩，并可傳遞小部分單向軸向力1、楔鍵聯接

楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵。普通楔鍵有圓頭（A型）、方頭（B型）或單圓頭（C型）三種。鉤頭楔鍵的鉤頭是為了拆鍵用的。輪轂斜度1：100拆卸空間安裝時用力打入普通楔鍵普通楔鍵勾頭楔鍵斜度1：100（二）、緊鍵聯接的類型和特點特點：適用于低速輕載、精度要求不高。對中性較差，力有偏心。不宜高速和精度要求高的聯接，變載下易松動。鉤頭只用于軸端聯接，如在中間用鍵槽應比鍵長2倍才能裝入。且要罩安全罩

返回

結構：兩個斜度為1：100的楔鍵聯接，上、下兩面為工作面（打入），布置在圓周的切向

工作原理：靠工作面與軸及輪轂相擠壓來傳遞扭矩

特點：能傳遞很大的轉矩。當雙向傳遞轉矩時，需用兩對切向鍵并分布成120°～130°。

2、切向鍵（三）、花鍵聯接

軸和輪轂孔周向均布多個凸齒和凹槽所構成的聯接稱為花鍵聯接。齒的側面是工作面?！m用于動、靜聯接

如圖1、特點：1）齒較多、工作面積大、承載能力較高2）鍵均勻分布，各鍵齒受力較均勻3）齒槽線、齒根應力集中小，對軸的強度削弱減少4）軸上零件對中性好5）導向性較好6）加工需專用設備、制造成本高（一）類型、特點和應用

2、花鍵類型

按齒形分：（1）矩形花鍵矩形花鍵聯接按新標準為內徑定心，定心精度高，定心穩定性好，配合面均要研磨，磨削消除熱處理后變形，應用廣泛（2）漸開線花鍵定心方式為齒形定心，當齒受載時，齒上的徑向力能自動定心，有利于各齒均載，應用廣泛，優先采用

齒數較多，齒較小，對軸強度削弱小。適于輕載、直徑較小時及軸與薄壁零件的聯接應用較少

（二）花鍵聯接的設計計算

設計：選花鍵類型→按軸徑定花鍵尺寸→驗算聯接強度

三角形花鍵失效形式：①鍵齒的壓潰（靜聯接）

②磨損（動聯接）

③齒根剪斷

四、其它聯接（一）銷聯接

定位銷——主要用于零件間位置定位，左圖，常用作組合加工和裝配時的主要輔助零件。聯接銷——主要用于零件間的聯接或鎖定，中圖，可傳遞不大的載荷安全銷——主要用于安全保護裝置中的過載剪斷元件，右圖圓柱銷——不能多于裝拆（否則定位精度下降）圓錐銷——1：50錐度，可自鎖，定位精度較高，允許多于裝拆，且便于拆卸特殊型式銷便于裝拆，可用于盲孔適用于有沖擊的場合適用于承受振動和變載荷的聯接銷尾可分開，能防止松脫，多用于振動沖擊場合彈性圓柱銷：用彈簧鋼帶卷制而成，具有彈性，用于沖擊振動場合開口銷：是一種防松零件，用于鎖緊其它緊固件。帶螺紋錐銷槽銷開尾錐銷

1、過盈聯接的類型與應用

利用兩個被聯接件本身的過盈配合來實現，其配合表面多為圓柱面，也有圓錐或其它形式的配合面（二）過盈聯接無輔助件——用于軸與輪轂聯接，輪圈與輪芯的聯接及滾動軸承與軸及座孔的聯接（左圖）有輔助件——借助于扣緊板或環將重型剖分零件2、4沿接縫面3聯接成一體，現大多由螺栓代替（右圖）

2、過盈聯接的工作原理與裝配方法

利用包容件與被包容件的徑向變形使配合面間產生很大壓力，從而靠摩擦力來傳遞載荷裝配方法：1）壓入法—利用壓力機將被包容件壓入包容件中，由于壓入過程中表面微觀不平度的峰尖被擦傷或壓平，因而降低了聯接的緊固性2）溫差法——加熱包容件，冷卻被包容件?？杀苊獠羵摻颖砻妫摻永喂獭９ぷ髟恚褐x謝觀賞螺紋聯接的特點

(1)螺紋擰緊時能產生很大的軸向力；

(2)它能方便地實現自鎖；

(3)外形尺寸??；

(4)制造簡單，能保持較高的精度。7-2螺紋聯接1、螺紋的基本知識螺紋是零件上常見的一種結構。螺紋：指在圓柱或圓錐表面上，沿螺旋線所形成的具有相同斷面形狀的連續凸起，一般將其稱為“牙”。外螺紋：在圓柱或圓錐外表面上形成的螺紋。內螺紋：在圓柱或圓錐內孔表面上形成的螺紋。螺紋的用途：內、外螺紋旋合，用于零件之間的連接和傳遞動力。2、螺紋的基本要素螺紋的要素：有牙型、直徑、螺距、線數和旋向牙型：在通過螺紋軸線的剖面上螺紋的輪廓形狀三角形螺紋稱為普通螺紋，用于連接；梯形螺紋一般用于承受雙向載荷的傳動；鋸齒形螺紋用于承受單向載荷的傳動；管螺紋用于管道連接。（1）直徑：螺紋有大徑（外螺紋用d，內螺紋用D表示）、小徑和中徑之分。外螺紋的大徑和內螺紋的小徑稱為頂徑，螺紋的大徑為螺紋的公稱尺寸。3、螺紋的主要參數大徑d或D：螺紋的最大直徑—公稱直徑小徑d1或D1：外螺紋的危險剖面直徑——強度直徑中徑d2、D2：假想直徑，牙型溝槽寬與牙的寬度相等——計算直徑內、外螺紋的三個直徑（2）線數n:形成螺紋的螺旋線的條數。

螺紋有單線和多線之分。沿兩條或兩條以上在軸向等距分布的螺旋線所形成的螺紋稱為多線螺紋。單線螺紋雙線螺紋（3）螺距P、導程L:螺距是指相鄰兩牙在中徑線上對應點間

的軸向距離，導程是指在同一條螺旋線上的相鄰兩牙

在中徑線上對應點間的軸向距離。單線螺紋：導程=螺距多線螺紋：導程=螺距×線數單線螺紋雙線螺紋（4）旋向：螺紋有左旋和右旋之分。絕大多數螺紋是右旋螺紋，即順時針旋轉為擰緊。左旋螺紋右旋螺紋

為了便于設計和加工，國家標準對螺紋作了規定。標準螺紋

牙型、直徑和螺距符合標準特殊螺紋

牙型符合標準，而直徑或螺距不符合標準非標準螺紋

牙型不符合標準（5）導程角：螺紋與其軸線的垂直平面所成的夾角

牙型角a：螺紋兩側邊的夾角牙型斜角b：螺紋牙型兩側邊與螺紋軸線的垂線間的夾角。常用的螺紋緊固件有螺栓、螺柱、螺釘、螺母和墊圈。

（一)螺紋緊固件的種類及用途

六角頭螺栓雙頭螺柱開槽沉頭螺釘開槽圓柱頭螺釘內六角圓柱頭螺釘緊定螺釘六角螺母六角開槽螺母圓螺母

平墊圈彈簧墊圈圓螺母用止動墊圈螺栓

、螺柱和螺釘都是在圓柱表面上制出螺紋，起到連接其他零件的作用。

螺栓一般用于被連接件鉆成通孔的情況。螺栓螺柱用于被連接零件之一較厚或不允許鉆成通孔的情況。螺柱連接螺釘用于不經常拆卸和受力較小的連接中，按用途可分為連接螺釘和緊定螺釘。螺釘緊定螺釘起定位、固定的作用。

螺栓螺母是和螺栓、螺柱等一起進行連接的。墊圈一般放在螺母下面，可避免旋緊螺母時損傷被連接零件。彈簧墊圈可防止螺母松動脫落。（二）螺紋聯接的主要類型

1、普通螺栓聯接——被聯接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結構簡單，裝拆方便，可多個裝拆，應用較廣。

2、精密螺栓聯接——裝配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯接螺紋聯接由螺紋緊固件和聯接件上的內外螺紋組成

3、雙頭螺栓聯接——螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端旋入被聯接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被聯接件之一較厚時。折裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯接件中擰出。

4、螺釘聯接——適于被聯接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況特殊聯接：地腳螺栓聯接,吊環螺釘聯接5、緊定螺釘聯接——擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應的缺口中以固定零件的相對位置。可傳遞不大的軸向力或扭矩。

二、螺紋聯接的預緊和防松

預緊目的——目的是為了增強聯接的剛性，增加緊密性和提高防松能力。對于受軸向拉力的螺栓聯接，還可以提高螺栓的疲勞強度；對于受橫向載荷的普通螺栓聯接，有利于增大聯接中接合面間的摩擦螺紋聯接的預緊：一般螺紋聯接在裝配時都必須擰緊，稱為預緊。（一）螺紋連接的預緊

2、預緊力F'的控制：

測力矩板手——測出預緊力矩，如左圖

定力矩板手——達到固定的擰緊力矩T時，彈簧受壓將自動打滑，如右圖

測量預緊前后螺栓伸長量——精度較高1、防松目的

A、在沖擊、振動和變載荷作用下，螺紋之間的摩擦力可能瞬時消失而影響正常工作；

B、在高溫或溫度變化較大時，若螺栓與被聯接件的溫度變形差或材料的蠕變，也可能導至聯接的松脫。因此，必須進行防松，否則會影響正常工作，造成事故

2、防松原理消除（或限制）螺紋副之間的相對運動，或增大相對運動的難度。

3、防松辦法及措施1）摩擦防松

雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等

（二）螺紋的防松

雙螺母彈簧墊圈自鎖螺母——螺母一端做成非圓形收口或開峰后徑面收口，螺母擰緊后收口漲開，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊開槽螺母與開口銷螺母與止動墊圈串聯鋼絲

2）機械防松：

開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯鋼絲等

3）永久防松：端鉚、沖點、點焊4）化學防松——粘合

7-3聯軸器聯軸器通常用來聯接兩軸并在其間傳遞運動和轉矩；具有吸收振動和緩和沖擊的能力；可以作為一種安全裝置用來防止被聯接件承受過大的載荷，起到過載保護的作用；用聯軸器聯接軸時只有在機器停止運轉，經過拆卸后才能使兩軸分離。一、聯軸器的特點和分類聯軸器的分類：功用：把兩軸聯結起來,共同回轉并傳遞動力。此外，有些聯軸器還有位置補償和吸振、緩沖的作用；分類：剛性固定式剛性可移式剛性聯軸器彈性聯軸器聯軸器彈性套柱銷聯軸器

彈性柱銷聯軸器輪胎連聯軸器聯軸器的分類：固定聯軸器：要求被聯接的兩軸中心線嚴格對中,；可移式聯軸器：允許兩軸有一定的安裝誤差。彈性聯軸器：其中的彈性元件材料不同,能在一定范圍內補償兩軸線間的位移，還有緩沖減震的作用。位移補償補償原因：聯軸器所聯接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形、軸承磨損、回轉零件不平衡以及溫度變化的影響，兩軸的軸線往往存在著某種程度的相對位移與偏斜；補償：聯軸器要從結構上采取各種不同的措施，使聯軸器具有補償各種偏移量的性能，否則就會在軸、聯軸器、軸承設計中引起附加載荷，導致工作情況惡化。兩軸間的相對位移形式兩軸間的相對位移二、固定式剛性聯軸器

特點:結構簡單,成本低廉；但對被聯接的兩軸間的相對位移缺乏補償能力；對兩軸的對中性要求很高,若兩軸線發生相對位移,就會在軸、聯軸器和軸承上引起附加載荷；適用：無沖擊、軸的對中性好的場合。1、套筒聯軸器

套筒聯軸器2、凸緣聯軸器凸緣聯軸器結構特點：組成：兩個帶凸緣的半聯軸器和一組螺栓；對中方式：1、通過分別具有凸槽和凹槽的兩個半聯軸器的相互嵌合來對中，半聯軸器采用普通螺栓聯接；2、通過鉸制孔用螺栓與孔的緊配合對中，當尺寸相同時后者傳遞的轉矩較大，且裝拆時軸不必作軸向移動。凸緣聯軸器凸緣聯軸器左圖靠預緊普通螺栓在凸緣邊接觸表面產生的摩擦力傳遞力矩；右圖用鉸制孔螺栓對中，靠螺桿承受擠壓與剪切傳遞力矩。凸緣聯軸器工程實例：凸緣聯軸器特點：結構簡單，傳遞扭矩大；傳力可靠、對中性好；拆裝簡便、應用廣泛；但不具有位移補償功能；按標準選用。二、剛性可移式聯軸器剛性可移式

聯軸器十字滑塊聯軸器萬向聯軸器齒式聯軸器1.齒式聯軸器齒式聯軸器結構特點：組成：兩個帶有內齒及凸緣的外套筒、兩個帶外齒的內套筒；工作原理：外套筒1外套筒2內套筒1內套筒2軸1軸2鍵1鍵2螺栓聯接嚙合嚙合齒式聯軸器結構齒式聯軸器特點及應用：特點：為能補償兩軸的相對位移，將外齒環的輪齒做成鼓形齒，齒頂做成中心線在軸線上的球面，齒頂和齒側留有較大的間隙。通過嚙合齒間的頂隙、側隙，具備有允許兩軸間有徑向、軸向、角綜合位移補償的功能；成本高、安裝精度高，要潤滑；應用：廣泛用于汽車等大型機械設備中。2.十字滑塊聯軸器十字滑塊聯軸器結構特點：由半連軸器1、3和浮動盤2聯接在一起,兩軸一起轉動；浮動盤的凸榫可在半連軸器的凹槽中滑動；摩擦較大，要加以潤滑。四、彈性聯軸器常用彈性聯軸器彈性套柱銷聯軸器彈性柱銷聯軸器1、彈性套柱銷聯軸器:彈性套柱銷聯軸器已標準化（GB4323-84)彈性套柱銷聯軸器:結構：在結構上與凸緣聯軸器相似，只是用套有橡膠彈性套的注銷代替了聯接螺栓；原理：利用彈性套的彈性變形來補償兩軸的相對位移；特點：彈性套柱銷連軸器制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命較短。適用于：載荷平穩，正反轉或啟動頻繁、轉速高的中小功率的兩軸聯接。彈性套柱銷聯軸器2、彈性柱銷聯軸器彈性柱銷聯軸器結構特點：結構：用彈性柱銷將兩個半聯軸器連接起來，為防柱銷脫落，兩側裝有擋板；特點：結構簡單，制造安裝方便，承載大，吸振好，壽命長；適用：使用于軸向竄動較大，正反轉或啟動頻繁，轉速較高的場合；由于尼龍柱銷對溫度較敏感，工作溫度限制在-20℃—70℃的范圍內。彈性柱銷聯軸器：第三節離合器一、離合器的功用和分類功用:

離合器同聯軸器一樣，主要用于軸和軸之間的聯接，使它們一起回轉并傳遞力矩；在機器的運轉或停車過程中可隨時接合或分離，而且迅速可靠，達到操縱傳動系統的斷續，以便進行變速及換向等；

而聯軸器