模块2 单元1 键连接与销连接（1）（课件）《机械基础》同步精品课堂（苏教版）

《机械基础》（苏教版） 同步精品课程——中职专业课 模块二 机械连接 模块介绍 包括键连接、销连接、螺纹连接、花键等，以及各种特殊连接方式，如切向键、圆柱销等 机械连接类型 分为可拆与不可拆两类。可拆连接不损零件，可多次装拆，如键、销和螺纹连接；不可拆连接拆开时会破坏或损伤零件，如焊接、铆接和粘接。 机械连接分类 机构构件及机械传动零件（如齿轮、带轮）无法独立工作，需靠轴或其他零部件支撑并恰当连接，以传递运动与动力。机构 。 机械连接应用 模块介绍 同步精品课程——中职专业课 模块二 机械连接 单元1 键连接与销连接（1） 《机械基础》（苏教版） 知识目标 理解机械连接的基本概念 掌握键连接的类型、特点与应用 掌握销的基本类型和销连接的应用 能力目标 能够正确选择和使用键连接 能够正确选择和使用销连接 情感目标 激发学生对机械工程领域的好奇心和探索欲，培养积极主动的学习态度。 在小组讨论和项目合作中，培养学生的团队协作能力和有效沟通技巧。 学习目标 同学们，想象一下，如果这些齿轮和轴之间没有适当的连接方式，会发生什么？ 导入情景 01 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 通过键将轴与轴上零件连接在一起，实现周向固定， 并传递转矩的连接称为键连接。 键连接特点 结构简单、装拆方便、工作可靠，而且键已经标准化，无须 另行设计，故在机械中得以广泛应用。 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (一)键连接的类型、特点与应用 1. 平键连接 含义：平键是矩形截面的连接件，置于轴和轴上零件的键槽内，键的两侧面为工作面，用以传 递转矩。 分类：平键分普通、导向和平键，普通平键静连接，导向和平键动连接，适用于不同轴向移动需求 (1)普通平键连接 普通平键连接属于静连接，轴和轴 上零件沿轴向没有相对移动。工作时靠 键与键槽侧面的挤压来传递扭矩，键的 上表面与轮毂键槽底面之间留有间隙， 问题思考 平键连接中，普通平键、导向平键和滑键在应用上有何不同？请分别举例说明。 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 1. 平键连接 (1)普通平键连接 适用：普通平键连接对中性良 好，装拆方便，适用于高速、高精度和承受 变载、冲击的场合，但不能实现轴上零件 的轴向定位。 L——键 长 ； b—— 键宽； h—— 键高 d—— 轴的直径； t₁—— 轴上键槽的深度； t₂—— 轮毂上键槽的深度。 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (1)普通平键连接 根据键的头部形状不同，普通平键有圆头(A 型)、方头(B 型)和单圆头(C 型)三种形式 A型(圆头) 特点：轴上键槽用指状铣刀加 工，键槽与键外形相同，键 在键槽中不会发生轴向移 动，但轴的应力集中较大。 应用：应用最广 1. 平键连接 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (1)普通平键连接 根据键的头部形状不同，普通平键有圆头(A 型)、方头(B 型)和单圆头(C 型)三种形式 B型(方头) 特点：轴上键槽用盘状铣刀加 工，轴的应力集中较小，键 在键槽中易松动 应用：键的两端宜用紧定螺钉 将键压紧贴于槽底 1. 平键连接 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (1)普通平键连接 根据键的头部形状不同，普通平键有圆头(A 型)、方头(B 型)和单圆头(C 型)三种形式 C型(单圆头) 特点：轴上键槽采用指状铣刀 加工，与A型平键一样，其 圆头部分的侧面与键槽并 不接触 应用：多用于轴端 1. 平键连接 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (2)导向平键连接与滑键连接 导向平键连接和滑键连接都属于动连接，能够实现轴上零件的轴向移动。如图2-3所示，是一种较长的平键，有圆头(A 型)和方头(B 型)两种类型。 1. 平键连接 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (2)导向平键连接与滑键连接 导向平键用螺钉固定在轴上的键槽中，为了便于拆卸，在其中间部位制有起键螺孔。 导向 平键与轮毂键槽采用间隙配合，轴上的传动零件则可沿键做轴向滑移。 1. 平键连接 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (一)键连接的类型、特点与应用 2. 半圆键连接 通过两侧面传递转矩，同样具有较好的对中性。 半圆键在轴槽中能绕自身几何中心沿 槽底圆弧摆动，以适应轮毂上键槽的斜度， 特别适用于锥形轴与轮毂的连接。 由于轴 上键槽较深，对轴的强度削弱较大，因此只能传递较小的转矩， 一般用于轻载连接。 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (一)键连接的类型、特点与应用 3. 楔键连接 楔键分普通楔键和钩头楔键两种。普通楔键有圆头(A 型)、方头(B 型 ) 和 单 圆 头 (C 型)三种类型。 钩头楔键只有一种形式，如图2-7所示。 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (一)键连接的类型、特点与应用 3. 楔键连接 楔键两侧面都不与键槽侧面接触，为非工作面。把楔键 打人轴与轴上零件之间的键槽，上、下表面间会产生很大的楔紧力。工作时，楔键主要靠摩 擦力传递转矩，并能承受单方向的轴向力。 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (一)键连接的类型、特点与应用 4. 切向键连接 切向键由一对具有1:100斜度的楔键沿斜面拼合而成，其上、下两工作面互相平行， 轴和轮毂的键槽底面没有斜度，如图2-9所示。 切向键连接对轴的削弱较严重，而且对中性差，常用于轴径较大(d>60 mm)、精度要 求不高、转速较低和传递转矩较大的场合，如大型带轮、大型飞轮、大型绞车轮等。 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 小组讨论 楔键连接和切向键连接在传递转矩的方式上有什么不同？它们各自适用于哪些场合？ 花键连接相较于其他键连接方式，其主要优势是什么？在哪些情况下会优先选择花键连接？ 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (一)键连接的类型、特点与应用 5. 花键连接 特点 特点：花键齿侧面为工作面，花键齿 较多、工作面积大、承载能力强；键齿均匀分布，受力较均 匀；齿轴一体且齿槽浅、齿根应力集中小，且对轴的强度削 弱较小；轴上零件对中性和导向性较好；但花键加工需要 专用设备，成本高。 花键连接由外花键(轴)与内花键(轮毂孔)组成同轴偶件，依靠两零件上周向均布且齿 数相同的键齿相互啮合构成，如图2-11所示。 应用 花键连接主要用于定心精度高、载荷大或经常滑移的连接。 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (一)键连接的类型、特点与应用 5. 花键连接 花键的类型 矩形花键 键齿为矩形(两侧面相互平 行),形状简单，加工方便，可用 磨削法获得较高的精度，但齿 根部应力集中较大 渐开线花键 齿形为α=30°的渐开线，加 工工艺同齿轮，工艺性好，制造 精度高，齿根强度高，应力集中小，承载能力大。优先采取齿侧定心方式 三角形花键 外花键为α=45°的渐开线齿 形、内花键为直线齿形。齿数 较多，键齿细小，对轴削弱小， 承载能力也小。齿侧定心方式 尺寸链是指在机器装配或零件加工过程中各相互连接的尺寸关联要素间所形成的封闭尺 寸组。研究尺寸链有助于了解零件与零件之间、零件的各构成要素之间错综复杂的相互关系， 有助于弄清尺寸间的变化规律，并合理控制各尺寸的极限偏差和公差值，从而更好地组织和开 展生产。 新知学习 02 一 、键 连 接 (一)键连接的类型、特点与应用 5. 花键连接 矩形花键定心方式 小径定心 内花键小径可用内圆磨床加 工，外花键小径可由专用花键 磨床加工，因而定心精度高，稳 定性好 大径定心 内花键大径拉削加工，无更 好工艺达到更高精度。零件硬 度HRC>40后难以加工 齿侧定心 定心精度不高，但载荷分布 均匀，承载能力强。侧面易磨 损，使对中性变坏 机械手的控制系统可以（ ） A.按照输入的程序发出指令 B.接收传感器的反馈信息 C.使手部完成各种运动 D.以上都是 接对中性差，适用于定心精度要求不高的场合。 键连接只能用于传递转矩，不能用于轴向定位。（ ） 可拆连接在多次装拆后不会影响其使用性能。（ ） 巩固练习——填一填、判一判 答案：楔键连、×、√ 机械手的控制系统可以（ ） A.按照输入的程序发出指令 B.接收传感器的反馈信息 C.使手部完成各种运动 D.以上都是 巩固练习——选一选 平键连接的主要失效形式是？ A. 键的剪切破坏 B. 键的弯曲破坏 C. 键、轴槽、毂槽三者中较弱零件的工作面被压溃或磨损 D. 轴的扭转变形 答案：C 平键连接主要失效形式是键、轴槽、毂槽三者中较弱零件的工作面被压溃（静连接）或磨损（动连接）。 课堂小结 03 本课程围绕机械连接展开，详细介绍了键连接、销连接、螺纹连接等多种连接方式及其应用。通过学习，我们深入理解了可拆连接与不可拆连接的区别，掌握了平键、半圆键、楔键等键连接类型的特点与适用场合，以及花键连接的高承载能力与对中性优势。同时，也了解了销连接在定位与连接中的作用，以及螺纹连接的主要类型和防松措施。 作业布置 04 请结合课程内容，选择一种你感兴趣的键连接类型（如平键、花键等），详细阐述其工作原理、应用场景及在实际机械设计中的优势与局限性。要求作业内容不少于300字，需包含具体实例或图表辅助说明，以加深对该键连接类型的理解与应用能力。 感谢观看 $$