高二高教版《数控加工机械基础》项目三 任务一 键连接和销连接教学设计

项目三 机械传动装置及零部件 课题一 主轴传动装置及零部件 任务一 认识数控机床主轴零部件 【课题名称】 键连接和销连接 【教学目标与要求】 一、 知识目标 1 ）了解键连接的功用、类型与应用。 2 ）能够正确选用平键连接的尺寸及公差。 3 ）了解花键连接和销连接的特点。 二、能力目标 能够根据轴径的尺寸正确选择键的尺寸和公差。 3、 素质目标 培养认真、严谨、仔细的工作作风，能够准确查找国家标准，选择正确的数值。 【教学要求】 1 ）会选择普通平键的类型，熟悉导向平键、半圆键和楔键连接的应用场合。 2 ）能够正确查阅国家标准，按照轴的直径大小找到相对应的键的尺寸和极限偏差，能作平键连接的强度校核。 3 ）了解花键和销连接的特点及应用场合。 【教学重点】 会正确使用国家标准查阅键的尺寸及偏差。 【难点分析】 1 ）轴上键槽的加工方法。 2 ）平键的键槽极限偏差的确定。 【分析学生】 1 ）由于缺少实习环节,学生对键槽的加工方法可能不易理解，可用参观或使用视频教学来弥补。 2 ）键槽极限偏差标准的选用可能容易出现错误，应着重讲解。公称直径尺寸在标准中上下两行均有的数值，如22、38等应取上行的数值。 【教学思路设计】 1）从轴与轴上零件的连接入手，分析三种连接方法的特点。以普通平键作为重点来讲授。 2）查阅表格选择键的尺寸和公差要反复练习，并把标注尺寸和公差练习作为重点。 3）花键和销连接只作比较。 【教学安排】 2学时（90分钟） 【教学过程】 连接轴与轴上零件的方法很多，常用连接可分为不可拆连接（如焊接、粘接、铆接）和可拆连接（如键连接、销连接、螺纹连接）。可拆连接不损坏被连接件，应用较广。 1、 键连接 键连接起周向连接作用，并能兼作轴向固定，有的可使零件在轴上移动。 1.平键连接 平键连接靠键的两侧面与轴和轮毂相接触，传递扭矩和挤压力，两侧面为工作面，连接时必须紧贴，不得有间隙。键的下面与轴槽接触，键的上面与轮毂的键槽必须留有间隙。由于轴与轮毂同心，对中心好，传动时轴上零件不会产生偏摆振动，所以应用较普遍。 1）普通平键 按键端形状不同分为A、B、C三种，以A型应用较多，A、C型的轴上键槽用立铣刀加工，B型的轴上键槽用圆盘铣刀加工。轮毂上的键槽都是由插床加工的。如果键的高度比标准值小，即成为薄型平键，薄型平键应用不多。 2）导向平键 键较长，必须用螺钉固定在轴上，轴上零件可沿轴向移动。 2. 半圆键连接 因键的形状呈半圆月牙形而得名，主要用于轴端的零件连接。 3 .楔键连接 楔键的上表面有1：100的斜度，与轮毂连接时，上、下表面与轮毂和轴紧贴相连接，用于传递动力。安装时要用力将楔键打入键槽中。由于受径向力的作用，轴与轮毂的对中性差，转动时会产生偏心引起振动，所以楔键连接常用于对中性要求不高的重型机械，如矿山、冶金及膝等。两个楔键可组成切向键，效果更好。 2、 平键连接的选用 平键连接已经有国家标准，只要按照轴的公称直径查找标准即能确定键的宽度和高度，键长比轮毂处的宽度短5～10㎜即可，但要符合标准中L系列的值。具体步骤如下： 1） 选型。 2） 按直径d查表定b×h和L。 3） 强度校核。 4） 标注键连接的轴和毂槽的公差。 应当注意两点：一是表中d值如果在上、下行都出现，应取上一行的b×h；二是深度极限偏值的计算，如直径为44㎜，应取键的尺寸为12㎜×18㎜，轴槽的深度为㎜，轮毂上的键深尺寸为㎜。标注轴上键深时应当是44-（）＝，轮毂的键深应是44+＝，也就是说一定要保证键的顶面与轮毂之间留有间隙。 强度校核只要满足挤压应力小于材料许用应力值即可。如果不满足条件，可以增加键长或采用其他的键连接。 3、 花键连接 花键连接是多个键的组合，且直接在轴上做出键，与普通平键相比，其优点是传递扭矩大，轴与轮的对中性好，适用于齿轮在轴上的滑动，如汽车与机床的变速箱都采用花键连接。花键轴是在花键铣床上加工的，而花键孔是用拉刀在拉床上加工而成的。 花键轴截面的花键齿廓有矩形和渐开线两种，矩形花键应用较多，常以小径作为定心。 4、 销连接 直接用钻头在轴与轴上零件钻孔，然后用销连接起来成为销连接。其特点是结构简单，但销的直径较小，只能承受较小的扭矩。销还可以起安全保护作用，当扭矩过大时，剪断销元件，保护机器不受损坏。销也可以定位连接。 按的外形不同销可分为圆柱销和圆锥销，圆锥销上有1：50的锥度，即锥度C=（D - d）/ L，即每增加50㎜长，大端直径比小端直径大1㎜。为保证销与孔的充分接触，应将两连接零件固定后一起铰孔。 五、小结 1）键、花键和销连接是常用的可拆连接，平键的两侧是工作面。 2）选择键的尺寸应根据轴的直径查阅国家标准，长度要符合L系列值。 3）花键