《机械基础》机械零件（2）（讲义）安徽省加工制造考点讲练测

编写说明：《加工制造类专业考点讲练测》专辑，是依据《安徽省普通高校对口招生考试加工制造类专业课考试纲要》编写的。紧密围绕加工制造类专业课考纲所涉及的三门高考课程的25个考点，精心编撰了58套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、概念回顾、概念强化题、高考真题或高考模拟题、课堂练习、课堂小结以及课后测验等九个环节。 本讲属于《加工制造类专业考点讲练测》的第6套，包含讲义、课件以及课后自测这三个教学文件，且与之配套使用的还有安徽省《加工制造类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 安徽省《加工制造类考点讲练测》 【机械基础】 6.机械零件（2） 讲义 [考纲要求] 1、键连接的功用、类型、特点和应用 （识记） 2、螺纹连接的基本类型、应用和防松方法（理解） 3、常用联轴器、离合器功用、类型、特点和应用（理解） [思维导图] [知识梳理] 一、键连接 (一)键连接的组成、功用、特点 1.键连接的组成:键连接由轮毂、轴和键组成,键是连接件。 2.键连接的功用: (1)实现轴和轴上零件之间的固定: (2)传递动力。 3.键连接的特点:结构简单,工作可靠,拆装方便应用十分广泛。 (二)键连接的类型 1.平键连接 （1）普通平键 特点:普通平键靠侧面传递转矩，对中良好,结构简单,装拆方便。 应用:普通平键的应用最广泛,适用于高精度、高速或承受变载、冲击的场合。 (2)导向平键(GB/T1097-2003) 特点:导向平键是加长的普通平键,用螺钉固定在轴上的键槽内,也是靠侧面工作,对中性好,结构简单,轴上零件可沿轴向移动。 应用:导向平键用于轴上零件轴向移动量不大的场合。 2. 半圆键连接(GB/T 1099-2003) (1)工作原理:半圆键的上表面为平面,下表面为半圆形弧面,两侧面互相平行。半圆键连接也靠两侧工作面传递转矩。 (2)特点:半圆键在轴上的键槽中能摆动,能自动适应轮毂槽底的倾斜,使键受力均匀不偏,装配方便:但键槽较深,对轴的削弱较大。 (3)应用:半圆键连接用于轻载,适用于轴的锥形端部。 3.楔键连接 (1)普通楔键(GB/T 1564-2003) 工作原理:上、下表面是工作面,楔键的上表面和毂槽的底面各有1:100的斜度,两侧面相互平行。装配时需打人，工作时靠楔紧作用(挤压)来传递转矩。 应用:普通楔键用于精度要求不高和转速较低时传递较大的、双向的或有振动的转矩。 (2)切向键(GB/T 1974-2003) 工作原理:由两个具有1:100单面斜度的普通楔键沿斜面贴合在一起组成,只能用于传递单方向的转矩;当传递两个方向的转矩时,应装两副切向键。 应用:切向键适用于对中性和运动精度要求不高、低速、重载、轴径大于100 mm 的场合。 4.花键连接 花键连接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;花键连接键齿的侧面是工作面,工作时靠齿的侧面挤压传递转矩。 (1)花键连接的特点 ①由于多个键齿同时参加工作,受挤压的面积大,所以承载能力强: ②轴上零件与轴的对中性好,沿轴向移动时导向性好; ③键齿槽浅,应力集中小,对轴的强度削弱较小; ④花键加工复杂,需专用设备,故对大批量生产是适用的,但单件、小批量生产的成本较高。 (2)花键连接的类型 花键连接按齿形的不同可分为矩形花键、渐开线花键两类。 二、螺纹连接 (一)螺纹的基本知识 1. 螺旋线 螺旋线:直角三角形ABC(底边AC-xd)绕一直径为d的圆柱体旋转一周,斜边AB所形成的曲线叫作螺旋线。 2.螺纹是指在圆柱或圆锥表面上,沿着螺旋线加工所产生的连续沟槽和凸棱。 (1)外螺纹指圆柱外表面的螺纹; (2)内螺纹指孔内表面的螺纹。内、外螺纹应配套使用,缺一不可， 3.螺纹的自锁性 螺纹升角是指形成螺旋线的直角三角形斜边与底边之间的夹角;摩擦角()是指约束力和法线间的夹角的最大值。自锁性:当斜面的斜角<螺纹升角时,不论螺杆举升重量多大,螺杆都不会自动下降,保证了螺纹结构工作的安全可靠。摩擦角一定时,螺纹升角越小，螺纹连接的自锁性越好。三角形螺纹的自锁性最好细牙螺纹的螺距小,升角小,自锁性比粗牙螺纹好。 3. 螺纹的主要参数和类型 (1) 螺纹的主要参数 线数n、旋向、牙型角、大径、小径、中径、螺距、导程、螺纹升角、旋合长度 (2)螺纹的种类、特点和应用 ①普通螺纹 特点:a=60”,自锁性好,应力集中较小。根据螺距大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹。 ②管螺纹的公称直径是管子内径。55°圆柱管螺纹(非密封)不具有密封性,用于水、煤气管路、润滑和电线管路系统 ③矩形螺纹 特点:牙型为正方形,牙厚为螺距的一半,传动效率高。但精确制造困难,对中精度低,牙根强度弱。④梯形螺纹 特点:a=30°,螺纹副的小径和大径处有相等的间隙。杠等。 ⑤锯齿形螺纹 特点:工作面的牙型斜角为3”,非工作面的牙型斜角为 30”,螺纹牙强度高,应力集中小,螺纹副的大径处无间隙,便于对中。 (2) 螺纹连接的基本类型和常用螺纹连接件 1.螺纹连接的基本类型 螺纹连接是指利用螺纹零件构成的可拆卸的固定连接。螺纹连接具有结构简单、紧固可靠、装拆迅速方便等特点,因此应用十分广泛。 (1)螺栓连接 螺栓连接是将螺栓穿过被连接件的孔,然后拧紧螺母,将被连接件连接起来。 (2)双头螺柱连接 双头螺柱的一端旋紧在被连接件之一的螺纹孔中,另一端则穿过其余被连接件的通孔,然后拧紧螺母,将被连接件连接起来。 (3)螺钉连接 螺钉连接不用螺母,是将螺钉穿过一被连接件的通孔,然后旋入另一被连接件的螺纹孔中。 (4)紧定螺钉连接 紧定螺钉连接是将紧定螺钉旋入被连接件之一的螺纹孔中,并以其末端顶住另一被连接件的表面或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相对位置。 2.常用螺纹连接件 螺纹连接件多为标准件,其结构、尺寸应在国家标准中选用;常用的螺纹连接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈、防松零件等, (三)螺纹连接的预紧与防松方法 1.螺纹连接的预紧 预紧:螺纹连接是可拆卸的固定连接,为了保证连接紧固可靠,一般都必须拧紧,使螺纹连接在承受工作载荷之前,预先受到力的作用,这种预加的力的作用就叫作预紧。 预紧的目的:增加螺钉头、螺母、垫片和连接件之间的摩擦力,使连接牢固可靠 2.螺纹连接的防松方法 (四)螺旋传动 1.螺旋传动的特点和类型(1)组成:螺杆、螺母和机架 (2)原理:螺旋传动利用内、外螺纹组成的螺旋副来传递运动和动力。 (3)功用:螺旋传动把主动件的旋转运动转变为从动件的直线运动,实现传递动力(运动)或调整(固定)零件之间的相对位置。 三、联轴器、离合器、制动器 (一)联轴器 主要用于连接同一轴线的两轴,并传递转矩和运动,有时也可作安全保护装置;联轴器只有在轴停转后通过拆卸方能分离。 (二)离合器 离合器可连接同一轴线的两轴,并传递转矩和运动,可作安全保护,旋转中两轴可随时迅速地接合或分离。对离合器的基本要求:工作可靠,接合与分离迅速平稳,动作准确,操作方便、省力,维修方便,结构简单。 (三)制动器 制动器利用摩擦力矩来实现制动(降低机器的运转速度或使其停转)。各种制动器一般装在机器的高速轴上，以减少制动力矩和制动器的结构尺寸。如果把摩擦离合器的从动部分固定起来就构成了一个制动器,接合时起制动作用。制动器的基本要求是能产生足够大的制动力矩,制动平稳、可靠,操纵灵活、方便,散热好,体积小,有较高的耐磨性。 [师生互动] 1.简述键连接的组成、功用、特点。 【答案】1.键连接的组成:键连接由轮毂、轴和键组成,键是连接件。 2.键连接的功用: (1)实现轴和轴上零件之间的固定: (2)传递动力。 3.键连接的特点:结构简单,工作可靠,拆装方便应用十分广泛。 2.导向平键有什么特点，一般用于什么场合？ 【答案】特点:导向平键是加长的普通平键,用螺钉固定在轴上的键槽内,也是靠侧面工作,对中性好,结构简单,轴上零件可沿轴向移动。 应用:导向平键用于轴上零件轴向移动量不大的场合。 3.花键连接有什么特点？ 【答案】①由于多个键齿同时参加工作,受挤压的面积大,所以承载能力强: ②轴上零件与轴的对中性好,沿轴向移动时导向性好; ③键齿槽浅,应力集中小,对轴的强度削弱较小; ④花键加工复杂,需专用设备,故对大批量生产是适用的,但单件、小批量生产的成本较高。 4.回火按照回火温度范围是怎么分类的？ 4.解释螺纹的自锁性。 【答案】螺纹升角是指形成螺旋线的直角三角形斜边与底边之间的夹角;摩擦角()是指约束力和法线间的夹角的最大值。自锁性:当斜面的斜角<螺纹升角时,不论螺杆举升重量多大,螺杆都不会自动下降,保证了螺纹结构工作的安全可靠。摩擦角一定时,螺纹升角越小，螺纹连接的自锁性越好。三角形螺纹的自锁性最好细牙螺纹的螺距小,升角小,自锁性比粗牙螺纹好。 5.什么是离合器？ 【答案】离合器可连接同一轴线的两轴,并传递转矩和运动,可作安全保护,旋转中两轴可随时迅速地接合或分离。对离合器的基本要求:工作可靠,接合与分离迅速平稳,动作准确,操作方便、省力,维修方便,结构简单。 [概念强化] 1、（单项选择题）平键和半圆键工作时都是以（ ）为工作面。 A.上面 B. 两侧面 C.两端面 D.下面 【答案】B 2、（单项选择题）平键标记“键12X36 GB/T1096-2003”中的“12x36”表示（ ） A. 键厚X键长 B. 键宽x轴径 C. 键宽X键长 D. 键宽X键厚 【答案】C 3、（单项选择题）下列常用联轴器中,不能缓冲吸振、无法补偿位移的联轴器是（ ） A.齿式联轴器 B.滑块联轴器 C.万向联轴器 D.凸缘联轴器 【答案】D 4、（单项选择题）起重机、轧钢机等高速重载机械中,正、反转变化多且起动频繁的传动应选用（ ） A.凸缘联轴器 B.套简联轴器 C.齿式联轴器 D.滑块联轴器 【答案】C 5.（填空题）采用螺纹连接,当两个被连接件之一太厚,不宜打通孔且经常装拆时宜选用_____连接;而不需要经常装拆时，宜选用_____连接。 【答案】双头螺柱 螺钉 6.（简述与计算题）键连接的功用是什么?简述键连接的工作特点 【答案】键连接的功用:实现轴与轴上零件之间的固定和传递动力。键连接的工作特点:结构简单,工作可靠,拆装方便,应用十分广泛 [高考模拟] 1.（单项选择题）普通平键连接传遇动力是靠（ ） A. 两侧面的摩擦力 B. 两侧面的挤压力 C. 上、下面的挤压力 D. 上、下面的摩擦力 【答案】B 2.（单项选择题）（ ） . 【答案】A 3.（单项选择题）根据（ ）不同,普通平键分为A型,B型和C型三种。 A.截面形状 B,尺寸大小 C.头部形状 D.受力情况 【答案】C 4.（单项选择题）一般用于轻载,适用于轴的锥形端部的键是（ ） A. 普通平键 B,导向平键 C.半圆键 D.普通楔键 【答案】C 5.（单项选择题）下列可以用于轴上零件轴向移动量不大的滑移齿轮连接的键是（ ） A. 普通平键 B, 导向平键 C. 半圆键 D, 普通禊键 【答案】B 6.（单项选择题）车床主轴箱中滑移齿轮和轴之间的连接可以采用（ ）连接。 A 普通平键 B.花键 C. 楔键 D.半圆键 【答案】B 7.（单项选择题）在轴槽中能摆动,装配方便,但键槽较深,对轴的削弱较大,适用于轻载、锥形轴的键是（ ） A. 普通平键 B, 楔键 C.半圆键 D. 花键 【答案】C 8.（单项选择题）用于精度要求不高,转速较低时传递较大的、双向的或有振动的转矩时应选用的键是（ ） A.普通平键 B.导向平键 C.半圆键 D 普通犍 【答案】D 9.（双项选择题）普通平键的选择,主要由轴直径决定的尺寸是（ ） A.长度 B. 类型 C.宽度 D. 厚度 【答案】CD 10.（填空题）平键连接的两_______面为工作面。 【答案】侧 11.（填空题）平键的增面分为A、B,C三种,________型应力集中小，___________型用于轴端。 【答案】B C 12.（填空题）如果传递重载荷、冲击性载荷及双向传递扭矩可选_________键连接。 【答案】较紧 13. (简述与计算题）简述普通平键的特点及其应用。 【答案】普通平键的特点:A型普通平键用于端铣刀加工的轴槽,键在槽中固定良好,但轴上槽引起的应力集中较大;B型普通平键用于盘铣刀加工的轴槽，轴的应力集中较小;C型普通平键用于轴端。平键靠侧面传递转矩,对中良好,结构简单,装拆方便普通平键的应用:普通平键的应用最广泛，适用于高精度、高速或承受变载、冲击的场合。 14. (简述与计算题）螺纹连接的基本类型有哪些?其特点和应用是什么? 【答案】(1)螺栓连接的结构简单、装拆方便,适用于被连接件厚度不大且能够从两面进行装配的场合。(2)双头螺柱连接指将螺柱上螺纹较短的一端旋人并紧定在被连接件之一的螺纹孔中,不再拆下。适用于被连接件之一较厚,不宜制作通孔及需要经常装拆的场合。(3)螺钉连接适用于被连接件之一较厚，不宜制作通孔，且不需要经常装拆的场合,因多次装拆会使螺纹孔磨损。(4)紧定螺钉连接指利用螺钉的末端顶住另一被连接件的凹坑中,以固定两零件的相对位置,可以传递不大的横向力或转矩。 [课堂练习] 1.(单项选择题）在选择普通平键的规格时,键的宽度和厚度主要根据（ ）选定。 A. 轴头直径 B. 轴颈直径 C. 轴环直径 D. 轴身直径 【答案】A 2.(单项选择题）键的截面尺寸主要根据（ ）来选择。 A. 传递扭矩的大小 B. 传递功率的大小 C. 轮毂的长度 D. 铀的直径 【答案】D 3.(单项选择题）螺旋副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则（ ）。 A.当量擦系数越小,自锁性能越好 B.当量摩擦系数越小,自镇性能越差 C当量摩擦系数越大,自锁性能越差 D.当量峰擦系数越大,自锁性能越好 【答案】D 4.（填空题）圆头平键尺寸:bxhxL=20mmx12 mmx56 mm.则其标记为__________。 【答案】键 A20x56GB/T 1096 5.（填空题）受载时齿上有径向力、能起到自动定心作用、宜于对中的花键是________花键。 【答案】渐开线 6.（简述与计算题）已知CA6140普通车床,其传动丝杠螺纹标记为Tr40x12(P6)-7e,如果丝杠的转速为10r/min,则通过该丝杠驱动的托板箱每分钟能移动多少距高? 【答案】S==12X10=120 mm [课堂小结] 1、 键连接 1、 键连接的功用、类型 2、 键连接特点和应用 二、螺纹连接 1、螺纹连接的基本类型 2、应用和防松方法 三、常用联轴器、离合器 学科网（北京）股份有限公司 $$