知识点四 连接《机械基础》河南省（对口招生）机械类 知识点讲解

河南省（对口招生）机械类《机械基础》 知识点讲解 四、连接 【课程要求】 1. 掌握机械连接按相对运动分为动连接、静连接，能准确区分典型实例。 2. 熟练掌握键连接的分类、结构、工作面、适用场景、标记方法与选用流程。 3. 掌握销连接的定义、三大用途、常用类型、装配要求与常用材料。 4. 掌握螺纹连接的类型、螺纹主要参数、牙型特点、代号标注、预紧目的与防松措施。 5. 理解弹簧的分类、常用材料及缓冲吸振、控制运动、储能输能、测量载荷四大功能。 6. 掌握联轴器与离合器的分类、结构特点、适用工况、安装与拆卸要点。 7. 能根据设备工况，正确选择键、销、螺纹、联轴器、离合器等标准连接件。 【知识网络】 【知识要点】 知识点1 键连接与销连接 1. 机械连接分类 动连接：零件间有相对运动，如滑动轴承、导轨、弹性连接。 静连接：零件间无相对运动，如键、销、螺纹、过盈连接。 2. 键连接概述 作用：实现轴与轮毂周向固定，传递转矩与运动；部分可轴向导向。 优点：结构简单、工作可靠、装拆方便、标准化、传递扭矩大。 分类：按松紧分为松键连接（普通平键连接、半圆键连接、导向平键连接和花键连接）、紧键连接（楔键连接和切向键连接）。 3. 松键连接普通平键 导向平键 滑键 （1）平键链接 平键连接结构简单、装拆方便、对中性好。 ①普通平键 应用：主要用于轴上零件的周向固定，可以传递运动和转矩。 工作面：两侧面，上下表面为非工作面。 类型： A 型（圆头）：键槽端部应力集中大，应用最广。 B 型（平头）：键槽应力集中小。 C 型（单圆头）：用于轴端。 材料：常用45 钢等中碳钢。 标记：GB/T1096 键 18×11×180（A 型可省略 A）。 ②导向平键 应用：应用于轴上零件需要作轴向移动，且对中性要求不高的场合。 特点：较长，需用螺钉固定在轴槽中。 ③滑键 应用：滑移距离很大的场合。 特点：键固定在轮毂上，随轮毂在轴槽滑动。 （3）半圆键 特点：键与槽均为半圆形，可自动摆动适应装配。 应用：轻载、锥形轴端连接。 （4）花键连接 组成：外花键（轴上）+ 内花键（孔内）。 特点：多齿承载、承载能力大、对中性好、导向性好。 应用：重载、高精度、频繁滑移的传动。 4. 紧键连接（靠上下表面传力，对中性差） （1）楔键连接 工作面：上、下表面，两侧面不接触。 结构：上表面带1:100 斜度，装配时打入。 应用：承受单向轴向力、低速、精度要求低的机械。 （2）切向键连接 组成：两个单边楔键反向装配成一组。 工作面：上下面（窄面），一个工作面过轴心线。 应用：传递大转矩；一对切向键可传递单向转矩，如图a所示；如果需要传递双向转矩，应装两对互成120°～135°的切向键，如图b所示。 5. 平键连接选用步骤 (1) 根据工作要求选键类型。 (2) 按轴径 d查标准确定截面尺寸b×h。 (3) 按轮毂长度确定键长 L，L 取标准系列。 (4) 校核挤压强度与剪切强度。 (5) 确定轴与轮毂的公差配合。 6. 销连接 定义：销连接是用销将被连接件连接成一体的可拆卸连接。 作用： 定位销：固定零件相对位置（最常用）。 连接销：传递较小载荷。 安全销：过载时剪断，保护设备。 类型：圆柱销、圆锥销（销孔需铰制）。 材料：销是标准件，与圆柱销、圆锥销相配合的销孔均需铰制。销的制造材料可根据销的用途选用35钢、45钢制造。 知识点2 螺纹连接 1. 螺纹连接类型 （1）螺栓连接 结构：螺栓 + 螺母 + 垫圈。 应用：被连接件较薄、可钻通孔、需频繁拆装。 特点：栓连接结构简单、拆装更换方便，适用于厚度不大且只能进行两面装配的场合。 双头螺柱连接 应用：一零件很厚、不通孔、需频繁拆装、密封性要求高。 （2）螺钉连接 特点：螺钉直径较小，但长度较长，其头部多以内、外六角形居多。 应用：一零件很厚、不通孔、受力不大、不常拆装。 （3）紧定螺钉连接 作用：固定相对位置、传小力 / 转矩。 端头：平端（硬面 / 常拆）、圆柱端（传较大载荷）、锥端（软面 / 少拆）。 2. 螺纹主要参数 大径 d/D：公称直径，螺纹最大直径。 小径 d₁/D₁：螺纹最小直径，强度计算依据。 中径 d₂/D₂：牙厚与槽宽相等处直径。 螺距 P：相邻两牙轴向距离。 线数 n：螺纹头数，分单线、多线。 导程 L：同一条螺旋线移动距离；L = n×P，单线 L=P。c 旋向：右旋（常用）、左旋（标 LH）。 螺纹升角：中径圆柱上螺旋线切线与垂直轴线平面夹角。 牙型角：轴向剖面内牙型两侧边夹角。 3. 螺纹牙型及应用 三角形螺纹：牙型角 60°，牙根强度高、自锁性好、工艺性能好，主要用于连接。 管螺纹：牙型角 55°，多用于有紧密要求以及压力不大的水、煤气、天然气、油路的管件（如旋塞、管道、阀门等）连接，以保证配合紧密。 矩形螺纹：牙型是正方形，牙厚是螺距的一半。效率最高，强度低，用于传动。 梯形螺纹：比三角形螺纹传动效率高，比矩形螺纹牙根强度高，其承载能力也较高，而且加工容易，对中性好，可补偿磨损间隙，是最常用的传动螺纹。 锯齿形螺纹：综合了矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点，用于单向受力的传动。 4. 螺纹代号 粗牙普通螺纹：M16（公称直径 16）。 细牙普通螺纹：M16×1（公称直径 16，螺距 1）。 左旋细牙螺纹：M16×1LH。 5. 预紧与防松 预紧目的：提高连接刚性、紧密性、防松能力，防止松动。 防松措施： 摩擦防松：双螺母、弹簧垫圈、自锁螺母。 机械防松：开口销、止动垫圈、串联钢丝。 永久防松：点焊、铆接、粘合。 知识点3 弹簧 1. 弹簧类型 按形状：螺旋弹簧、板弹簧、平面涡卷弹簧、碟形弹簧等。 按受力：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、弯曲弹簧。 2. 常用材料 碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈钢、铜合金、橡胶等。 3. 四大功能 缓冲吸振：汽车悬架、火车减振。 控制运动：内燃机气门、离合器控制。 储能输能：钟表发条、枪械弹簧。 测量载荷：弹簧秤、测力仪。 知识点4 联轴器与离合器 1. 联轴器的类型和特点 联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭转的机械零件。 分类：无弹性元件挠性联轴器：有补偿两轴线相对偏移的能力，但不能缓冲减振 有弹性元件挠性联轴器：因含有弹性元件，除了具有补偿两轴线相对位移的能力外，还具有缓冲和减振作用 刚性联轴器（无补偿能力） 挠性联轴器（有补偿能力） 2.刚性联轴器 凸缘联轴器：结构简单，制造成本低，工作可靠，装拆方便，刚性好，可传递较大转矩，常用于对中性精度较高，载荷平稳的两轴连接。 套筒联轴器：结构简单，径向尺寸小，承受转矩较小，常用于严格对中、工作平稳、无冲击的两轴连接。 3.无弹性元件挠性联轴器 齿式联轴器：是由两个带有相同齿数的两个带内齿的外套筒和两个带外齿的内轴套组成，并依靠内外齿相啮合传递转矩。 十字滑块联轴器：是由两个带有相同齿数的两个带内齿的外套筒和两个带外齿的内轴套组成，并依靠内外齿相啮合传递转矩。 万向联轴器：是由两个叉形接头、一个中间连接件和轴销组成。允许大夹角，常成对使用，用于汽车、机床。 链条联轴器：是由带有相同齿数的链轮半联轴器，用一条滚子链连接组成。结构简单、恶劣环境适用。 4.有弹性元件挠性联轴器 弹性套柱销联轴器：构造与凸缘联轴器相似，不同之处是用带有弹性套的柱销代替了连接螺栓。缓冲减振，补偿小偏移。 弹性柱销联轴器：采用尼龙柱销将两个独立的半联轴器连接起来，为防止柱销滑出，两侧装有挡板。尼龙柱销，吸振、补偿轴向位移。 梅花联轴器：主要是由两个独立的半联轴器和弹性元件（如橡胶）的密切啮合并承受径向挤压以传递转矩。补偿能力强，频繁正反转、冲击载荷。 轮胎式联轴器：主要是由两个独立的半联轴器、橡胶轮胎和止退垫板组成，止退垫板由螺钉将橡胶轮胎固定在半联轴器上，橡胶轮胎将运动传递给另一半联轴器，从而实现两轴一起运动。减振好、补偿大偏移。 蛇形弹簧联轴器：主要是由两个独立的带外齿圈的半联轴器和置于齿间的一组蛇形弹簧组成。主要用于大功率的机械传动。 【练习题】 一、单项选择题 普通平键的工作面是（） A. 上下表面 B. 两侧面 C. 端面 D. 全表面 楔键上表面的斜度为（） A. 1:50 B. 1:100 C. 1:150 D. 1:200 单线螺纹的导程 L 与螺距 P 的关系是（） A. L=P B. L=2P C. L=0.5P D. 无关系 凸缘联轴器属于（） A. 刚性联轴器 B. 无弹性元件挠性联轴器 C. 有弹性元件挠性联轴器 D. 离合器 销在过载保护装置中起的作用是（） A. 定位 B. 连接 C. 安全销 D. 固定 下列属于紧键连接的是（） A. 普通平键 B. 导向平键 C. 楔键 D. 半圆键 牙嵌离合器适合在什么情况下接合（） A. 高速 B. 低速或停机 C. 任意转速 D. 反转 最常用的传动螺纹是（） A. 三角形螺纹 B. 矩形螺纹 C. 梯形螺纹 D. 管螺纹 花键连接的主要特点是（） A. 对中性差 B. 承载能力大 C. 装拆困难 D. 仅适用于轻载 弹簧的功能不包括（） A. 缓冲吸振 B. 传递大转矩 C. 储能输能 D. 测量载荷 二、填空题 1. 机械连接按零件间有无相对运动分为________和________。 2. 普通平键分为 A 型________、B 型________、C 型________。 3. 切向键传递双向转矩时，应安装______对，互成________角度。 4. 螺纹按旋向分为________和________，常用为________。 5. 销的主要用途有定位、________、________。 6. 联轴器分为________联轴器和________联轴器两大类。 7. 弹簧的四大功能：缓冲吸振、、储能输能、。 8. 粗牙普通螺纹用字母______表示，左旋螺纹标注______。 9. 紧定螺钉中，________端适用于高硬度表面或经常拆卸处。 10. 万向联轴器常________使用，用于两轴有较大夹角的传动。 三、判断题 1．可拆卸连接在拆卸时不破坏零件，连接件可重复使用。（ ） 2．键不是标准件。（ ） 3．花键连接用于定心精度要求较高和载荷较大的场合，或者是轮毂经常作轴向滑移的场合。（ ） 4．楔键的上、下面为非工作面，楔键的上表面制成1:100的斜度。（ ） 5．销连接主要用于固定零件之间的相对位置。（ ） 6．螺距P是相邻两螺纹牙在中径圆柱面上对应两点间的轴向距离。（ ） 7．两个相互配合的螺纹，其旋向应相同。（ ） 8．M40表示公称直径是40mm的细牙普通螺纹。（ ） 9．在螺纹连接中，用弹簧垫圈防松属于机械防松。（ ） 10．重要的紧螺纹连接，在装配时其拧紧程度要通过计算并用扭力板手（或测力矩扳手）来控制。( ) 11．采用联轴器连接的两传动轴在机器工作时可以分离。( ) 12．刚性联轴器不能补偿两轴间的相对位移，无减振缓冲能力，要求两轴对中性要好。（ ） 13．万向联轴器允许被连接两轴存在较大的角度。（ ） 14．要求某机器的两轴在任何转速下都能接合或分离时，应选用牙嵌离合器。（ ） 【答案】 一、单项选择题 1. B 2. B 3. A 4. A 5. C 6. C 7. B 8. C 9. B 10. B 二、填空题 1. 动连接；静连接 2. 圆头；平头；单圆头 3. 两；120°~135° 4. 右旋；左旋；右旋 5. 连接；安全保护 6. 刚性；挠性 7. 控制运动；测量载荷 8. M；LH 9. 平 10. 成对 三、判断题 1. （√） 2. （×） 3. （√） 4. （√） 5. （√） 6. （√） 7. （√） 8. （×） 9. （×） 10. （√） 11. （×） 12. （√） 13. （√） 14. （×） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $