项目八 任务一 正确选用键、销和弹簧（课件）《汽修机械基础》同步精品课堂（机械工业出版社）

项目八 认识键、销和弹簧 汽修机械基础 同步精品课堂——中职专业课 任务一 正确选用键、销和弹簧 1 知识目标 1. 了解键、销的种类及应用; 2. 了解弹簧的种类及应用; 能力目标 能够正确选用键、销、弹簧。 情感目标 加强自主学习能力、语言表达能力。 学习目标 任务描述 01 汽车上许多机构采用汽车变速器内部有许多齿轮和转轴,轴与轴上的齿轮采用键连接实现传动,在汽车上根据结构与功能不同,键连接有多种形式,各有特点。本任务中将详细介绍键、销、弹簧的种类、特点及作用。了螺纹连接。例如汽车活塞连杆中采用螺栓连接,汽车发动机上采用螺钉连接。本任务中将讲解不同螺纹紧固件的使用场合及选用原则。 桑塔纳2000变速器的变速传动机构 知识准备 02 一、键连接 1. 作用 键连接是一种可拆连接,可实现轴与轴上零件(如齿轮、带轮等)之间的周向固定,并传递运动和转矩,也可实现轴上零件的轴向滑动导向。使用时,键的一部分嵌入轴内,另一部分嵌于轮毂的凹槽中。键连接结构简单、拆装方便、工作可靠,故在机械中应用极为广泛,如图8-1所示。 2. 类型 汽车中常用的键连接类型有:平键连接、半圆键连接、花键连接和楔键连接等。 (1)平键连接 按用途不同,平键连接可分为普通平键连接、导向平键连接和滑键连接三种。 1)普通平键连接。普通平键的形状分为A型(圆头)、B型(平头)、C型(单圆头)三种,如图8-2所示。 A 型（圆头） B 型（方头） C 型（单圆头） 平键的下面与轴上键槽贴紧,上面与轮毂键槽顶面留有间隙,以便装配。工作时,靠键与键槽侧面挤压来传递转矩,因此平键的两侧面是工作面,如图8-3所示。 普通平键连接结构简单、加工容易、拆装方便、对中性良好,用于传动精度要求较高的场合。主要用于轴与轴上零件(齿轮、带轮、凸轮等)的周向固定,以传递动力和转矩,但它不能承受轴向力,对轴上零件不能起轴向固定的作用。 ①普通平键的标记 平键的主要尺寸为键宽b,键高h,键长L,如图8-4所示。 普通平键的标记:键型 键宽×键长 标准号。 举例如下。 a. 键16×100 GB/T 1096-2003。 表示键宽为16mm,键长为100mm的A型普通平键(A型普通平键可省略字母A)。 b. 键B18×100 GB/T 1096-2003。 表示键宽为18mm,键长为100mm的B型普通平键。 c. 键C18×100 GB/T 1096-2003。 表示键宽为18mm,键长为100mm的C型普通平键。 ②普通平键的选用。 平键连接的尺寸选择是在轴和轮毂的尺寸确定之后进行的。平键是标准件,可根据用途、轴径、轮毂长度选取键的类型和尺寸。键与键槽的各部分尺寸如图8-5所示。 普通平键的规格采用bxL(即键宽×键长)标记,截面尺寸bxh(即键宽×键高)根据轴径d由标准选定,键长L根据轮毂长度按标准查取,一般键长取比轮毂长度短5mm,但必须符合键长L的长度系列。轴和轮毂的键槽尺寸由表8-1查取。 2)导向平键连接。 导向平键比普通平键长,紧定螺钉将键固定在键槽中,键与轮毂槽采用间隙配合,轮毂可在轴上沿轴向移动,为方便拆卸键,在导向平键中部设有起键用螺孔,如图8-6所示。导向平键用于轴上零件轴向移动不大的场合,如变速器中的滑移齿轮。 3)滑键连接。 滑键固定在轮毂上随轮毂一同沿着轴上键槽做轴向滑移,与其相对滑动的键槽之间的配合为间隙配合,如图8-7所示。其用于轴上零件轴向移动量较大的场合。 普通平键连接用于静连接,导向平键和滑键连接用于动连接。 (2)半圆键连接 半圆键呈半圆形,两侧面为工作面,顶面留有间隙,工作时靠其侧面挤压传递转矩,如图8-8所示。键可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度,适用于锥形轴与轮毂的连接,键槽对轴的强度削弱较大,只适用于轻载连接。 (3)花键连接 由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿互相配合构成花键连接,如图8-9所示。特点:键侧面为工作面;多齿承载,承载能力强;键均匀分布,各键齿受力均匀;齿浅,对轴的强度削弱小;对中性及导向性能好;加工需要专用设备,制造成本高。 (4)楔键和切向键连接 1)楔键连接。 楔键分普通楔键(图8-10)和钩头型楔键(图8-11)两种。楔键连接用于静连接,普通楔键的上、下面是工作面,键的上表面有1:100的斜度,轮毂键槽的底面也有1:100的斜度。 普通型楔键连接 钩头型楔键连接 2)切向键连接。 切向键是由两个具有1:100单面斜度的普通楔键沿斜面贴合在一起组成的,如图8-12所示。该组合体的上平面与下平面互相平行,装配时,键自轮毂两端打入,楔紧在轴与轮毂的键槽中,组成切向键连接。装配后,切向键的下平面在通过轴线的平面内,上平面与轮毂槽底面压紧。工作时,靠切向键上、下平面与键槽底面的挤压力和轮毂接触面上的摩擦力来传递运动和转矩。因此,切向键的上、下平面为工作面。一副切向键只能传递单方向的转矩,当需要传递两个方向的转矩时,应装两副切向键,并在轴上互成120°~130°分布。 工作时，靠工作面的压紧作用传递转矩。切向键用于传递转矩大、对中性要求不高的场合。 二、销连接 1. 作用 销主要用来固定零件之间的相对位置,起定位作用,也可用于轴与轮毂的连接,传递不大的载荷,还可作为安全装置中的过载剪断元件。 定位 连接 过载保护 2. 类型 (1)按照形状的不同分 一般可分为圆柱销、圆锥销、开口销。 销的常用材料为35、45钢。圆柱销和圆锥销两种基本类型销均已标准化。 圆柱销如图8-13所示,利用微量过盈固定在销孔中,经过多次装拆后,连接的紧固性及精度降低,故只宜用于不常拆卸处。 圆锥销如图8-14所示,有1:50的锥度,装拆比圆柱销方便,多次装拆对连接的紧固性及定位精度影响较小,因此应用广泛。 图8-15所示为开口销,其工作可靠、拆卸方便,常与开槽螺母合用,用于锁定其他紧固件以防止松脱。 (2)按功能不同分一般可分为可分为定位销、连接销和安全销等。 定位销通常不受载荷或只受很小的载荷,故不做强度校核计算。其直径可按结构确定,数目一般不少于2个,销装入每个被连接件的长度为销直径的1~2倍,如图8-16所示。 连接销用于轴与毂的连接或其他零件的连接,以传递不大的载荷,如图8-17所示。连接销的类型可根据工作要求选定,其尺寸可根据连接结构的特点按经验或规范确定,必要时再按剪切和挤压强度条件进行校核。 安全销用作安全装置中的过载剪断零件,如图8-18所示。 安全销在机器过载时应被剪断,因此,其直径应按过载时被剪断的条件确定。 三、弹簧 1. 作用 弹簧是机械中广泛使用的一种弹性元件。在外载荷的作用下,弹簧产生较大的变形,并能吸收一定的能量;当外载荷卸除后,弹簧放出储存的能量,恢复原状。 发动机气门机构的作用是控制发动机进气门、排气门的开启和关闭,使新鲜的混合气体进入气缸、废气排出缸外。气门机构采用圆柱螺旋弹簧作为气门的复位装置,由凸轮轴回转控制气门的打开和关闭,往复循环达到气门正常工作的目的。 2. 类型 目前汽车中常用的弹簧类型有螺旋弹簧、钢板弹簧、空气弹簧。 (1)螺旋弹簧 螺旋弹簧按照承受载荷不同,可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧,如图8-19所示。螺旋弹簧可承受拉伸、压缩、扭转载荷,主要用于各种装置中的减振、压紧和蓄能等。结构简单、制造方便、应用广泛。 (2)钢板弹簧 钢板弹簧如图8-21所示。其能够承受弯曲载荷,变形大、吸振能力强,主要用于汽车的悬架装置。 (3)空气弹簧 空气弹簧如图8-22所示。其是在一个密封的容器中充入压缩气体,利用气体的可压缩性实现作用的。这种弹簧的刚度是可变的,载荷增加时,容器内的定量气体受压缩,气压升高,则弹簧的刚度增大。反之,当载荷减少时,弹簧内的气压下降,刚度减小。这样气囊就具有理想的弹性特性。空气弹簧在地铁车辆及高速客车上得到越来越广泛的应用。 3. 应用 弹簧主要应用在以下几个方面。 (1)测量力的大小 弹簧秤是利用弹簧受力后变形量的大小来测量质量的,如图8-23所示。 (2)控制运动 例如内燃机中的阀门控制弹簧(图8-24)。它利用弹簧受力变形产生的弹力推动气阀推杆,从而使阀门得到开启或关闭。 (3)缓冲和减振 摩托车减振弹簧如图8-25所示。其是利用在弹性变形过程中能吸收冲击能量的特性来达到缓冲和减振的目的。 （4）储能或释能 钟表发条弹簧如图8-26所示。用来储存与输出能量，以带动钟表的转动。 轴与毂的连接不用键时,统称无键连接。常用的无键连接有两种:型面连接和胀紧连接。 1. 型面连接 认识无键连接 2. 胀紧连接 实施任务 03 布置任务 1 看图说明键连接的作用及类型。 2 能够说出销连接的功能及分类。 3 能说明弹簧在汽车零件中的应用。 小组讨论 任务要求： 1 对键连接、销连接的类型有基本的认识。 2 能正确解读键、销的标记的含义。 3 说明键连接、销连接在汽车零件中的应用。 课堂小结 04 作业布置 05 查阅材料古代房屋建造中的榫卯结构是如何连接的。 拓展 任务 感谢观看 $$