机械基础(高级)-第2章(最终)课件.ppt

1、 培训学习目标熟悉键、销、螺纹、轴、轴承、联轴器、离合器和弹簧等通用零件的结构特点、工作原理、标准规范，了解通用零件的基本选用方法。目目 录录一、键联接二、销联接一、螺纹的一般知识二、螺纹代号与标记三、螺纹联接的基本类型 和常用螺纹联接件四、螺纹联接的预紧和防松五、滑动螺旋机构一、常用联轴器二、常用离合器一、轴的分类二、轴的常用材料三、阶梯轴的结构一、滑动轴承的结构类型二、轴瓦（轴套）的结构和材料三、滑动轴承的润滑一、滚动轴承的结构及类型二、滚动轴承的代号三、滚动轴承的润滑和密封一、弹簧的功用二、弹簧的类型三、弹簧的材料 键联接主要用来联接轴和轴上的传动零件，实现周向固定并传递转矩；有的键也可

2、以实现零件的轴向固定或轴向滑动。键是标准件，常用的材料是45钢，由专门工厂生产制造。根据装配时的松紧状态不同，键联接可分为松键联接和紧键联接两类。常用的松键联接有：平键和半圆键联接两种。常用的紧键联接有：楔键联接和切向键联接两种。1.平键联接平键联接可分为普通平键、导向平键和滑键联接。图2-1 普通平键联接（1）普通平键联接图2-2 键槽的加工 a）端铣加工 b）盘铣加工 图2-3 导向平键联接（2）导向平键和滑键联接图2-4 滑键联接2.半圆键联接图2-5 半圆键联接3.楔键联接图2-6 楔键联接a）普通楔键联接 b）钩头楔键联接 4.切向键联接图2-7 切向键联接5.花键联接图2-8 花键

3、联接图2-9 花键的类型a）矩形花键 b）渐开线花键（1）矩形花键（2）渐开线花键图2-10 作定位用的销 销是标准件，可用来作为定位零件，用以确定零件间的相互位置；也可起联接作用，以传递横向力或转矩；或作为安全装置中的过载切断零件。常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销等，图2-12 安全销图2-11 传递横向力和转矩的销表2-1 常用销的类型、特点和应用1.螺纹的形成和种类图2-14 螺纹的牙型 a）三角螺纹 b）矩形螺纹 c）梯形螺纹 d）锯齿型螺纹图2-13 螺纹的形成图2-15 螺纹的旋向和线数 a）单线右旋 b）双线左旋 c）三线右旋 2.螺纹的几何参数图2-16 螺纹的几何参数（1）大

4、径 是螺纹的最大直径，外螺纹用表示，内螺纹用 表示。标准规定大径为螺纹的公称直径。（2）小径 是螺纹的最小直径，外螺纹用1表示，内螺纹用1 表示。（3）中径 外螺纹用2表示，内螺纹用2表示。（4）螺距 是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，用 表示。（5）导程 用h表示。对于单线螺纹，h，对于线数为 的多线螺纹，则h。（6）牙型角 是在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角，用表示。（7）螺纹升角 在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线 的平面的夹角，用表示。3.常用螺纹的特点和应用表2-2 常用螺纹的代号、特点和应用（续）1.普通螺纹 粗牙普通螺纹的螺纹代号用字母与公称直径表示，细牙普通螺纹

5、的螺纹代号用字母与公称直径螺距表示。当螺纹为左旋时，在代号之后加“LH”。2.管螺纹（1）55密封管螺纹 55密封管螺纹的标记由螺纹特征代号 和尺寸代号组成。其中圆锥外螺纹的特征代号为“”，圆 锥内螺纹的特征代号为”h”圆柱内螺纹的特征代号为 “p”；尺寸代号用分数表示，其单位为in（英寸）（2）55非密封管螺纹 55非密封管螺纹的标记由螺纹特征 代号、尺寸代号和公差等级代号组成。其中外螺纹公差 等级分A级和B级两种；而内螺纹公差等级只有一种，故在 标记中不必标出。3.梯形螺纹和锯齿形螺纹梯形螺纹和锯齿形螺纹的标记方法与普通螺纹的标记方法相似。例如：Tr407LH-7H-L表示公称直径为40m

6、m，螺距为7mm的左旋梯形螺纹（螺母），中径公差带代号为7H（顶径公差带代号不注），旋合长度代号为长旋合长度。Tr4014(P7)-LH-7e表示公称直径为40mm，导程为14mm（螺距为7mm）的左旋梯形螺纹（外螺纹），中径公差带代号为7e，中等旋合长度。B407-7A表示公称直径为40mm，螺距为7mm的锯齿形螺纹（内螺纹），中径公差带代号为7A，中等旋合长度。B4014（P7）-LH-8c-L表示公称直径为40mm，导程为14mm（螺距为7mm）的左旋锯齿形螺纹（外螺纹），中径公差带代号为8c，长旋合长度。螺纹联接的基本类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接四种。常用的螺纹

7、联接件有螺栓、双头螺柱、紧定螺钉、螺母、垫圈等。表2-3 螺纹联接的基本类型图2-17 指针式扭力扳手1.螺纹联接的预紧 螺纹联接在装配时一般都必须拧紧，使联接在承受工作载荷之前就受到了预紧力的作用。2.螺纹联接的防松表2-4 螺纹联接常用的防松方法（续）图2-18 台虎钳1螺杆 2活动钳口 3固定钳口 4螺母1.单螺旋机构（1）螺母不动，螺杆转动并作直线运动图2-19 螺旋千斤顶（2）螺杆不动，螺母转动并作直线运动1螺杆 2螺母 3托盘图2-20 车床滑板丝杠螺母传动（3）螺杆原位转动，螺母作直线运动1螺杆 2螺母 3机架 4滑板图2-21 应力试验机观察镜螺旋调整装置1机架 2螺母 3螺杆

8、 4观察镜（4）螺母原位转动，螺杆直线运动图2-22 双螺旋机构2.双螺旋机构（1）差动螺旋机构（2）复式螺旋机构图2-24 松紧螺套1、2螺母 3螺杆 1.联轴器的分类图2-25 轴线的相对偏移 a）轴向偏移x b）径向偏移y c）角向偏移 d）综合偏移x、y、2.常用联轴器的分类（1）凸缘式联轴器图2-26 凸缘式联轴器 a）用凸肩和凹槽对中 b）用铰制孔用螺栓对中（2）套筒式联轴器图2-27 套筒式联轴器 a）键联接 b）销联接（3）滑块联轴器图2-28 滑块联轴器 1、3半联轴器 2中间圆盘（4）齿式联轴器图2-29 齿式联轴器 1、4半联轴器 2、3凸缘外壳 5螺栓（5）万向联轴器图

9、2-30 十字轴万向联轴器1、2半联轴器 3十字轴图2-31 双万向联轴器（6）弹性套柱销联轴器图2-32 弹性套柱销联轴器1弹性圈 2柱销（7）弹性柱销联轴器图2-33 弹性柱销联轴器1尼龙柱销 2挡板1.牙嵌离合器图2-34 牙嵌离合器1、3半离合器 2对中环 4滑环图2-35 多片离合器2.片式离合器1主动轴 2主动轴套筒 3从动轴 4从动轴套筒 5外摩擦片 6内摩擦片 7滑环 8杠杆 9调节螺母 10弹簧片图2-36 滚柱式超越离合器1星轮 2外圈 3滚柱 4弹簧顶杆3.超越离合器图2-37 心轴1.心轴a）固定心轴 b）转动心轴图2-38 传动轴2.传动轴图2-39 转轴3.转轴 按

10、照轴的结构形状不同，又可分为：直轴与曲轴；光轴与阶梯轴；实心轴与空心轴；刚性轴与挠性轴等。图2-40 直轴图2-41 曲轴a）光轴 b）阶梯轴图2-42 空心轴图2-43 挠性轴 轴的材料应满足强度、刚度、耐磨性和耐腐蚀性等方面的要求。轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。碳素钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性小，经热处理后可以提高其疲劳强度和耐磨性，故应用较广。对于较重要的轴可用35、45、50等优质碳素钢，其中以45钢应用最广。对于受力较小或不重要的轴可采用Q235、Q255和Q275等普通碳素钢。合金钢具有比碳素钢更好的力学性能和可淬性，但对应力集中的敏感性强，价格也较贵，常用的合金钢有20r

11、、40r、35in、40n等。球墨铸铁和合金铸铁具有良好的工艺性，并具有价廉、良好的吸振性和耐磨性以及对应力集中的敏感性小等优点，常被用来代替钢材制造大型转轴和结构形状复杂的曲轴、凸轮轴和空心轴等。轴的毛坯多数为轧制的圆钢和锻件。表2-5 标准直径（摘自GB/T 28222005）（单位：mm）轴的结构应当满足下列基本要求，即：1）安装在轴上的零件要有准确的定位和牢固而可靠的固定。2）良好的工艺性，便于轴的加工和轴上零件的装拆和调整。3）轴上零件的位置和受力要合理，尽量减少应力集中，有利于提高轴的强度和刚度。4）有利于节省材料，减轻重量。1.轴的结构应满足的基本要求2.阶梯轴的特点及各部分名称

12、图2-44 阶梯轴的结构1轴承盖 2轴承 3轴 4齿轮 5套筒 6半联轴器3.确定阶梯轴结构应考虑的几个问题2）轴上零件的轴向固定是为了防止在轴向力作用下零件沿轴 线移动。1）轴上零件的周向固定是为了传递转矩时防止零件与轴产 生相对转动。表2-6 轴上零件的轴向固定方法（续）3）轴的结构形状应便于加工、装配和维修，具体如下：对于需要磨削的轴段，应留有砂轮越程槽。对于需要车制螺纹的轴段，应留有螺纹退刀槽。在同一轴上直径相差不大的轴段上的键槽，应尽可能采用 同样规格的键槽截面尺寸，并布置在同一加工直线上。为了便于轴上零件的装配，轴端均应加工成45的倒角。对于过盈配合零件的装入端常加工成10或30的

13、导向锥 面。图2-45 轴的结构工艺要求a）砂轮越程槽 b）螺纹退刀槽 c）键槽的布置 d）装配倒角图2-46 整体式滑动轴承1.径向滑动轴承（1）整体式滑动轴承1轴承座 2轴套图2-47 对开式滑动轴承（2）对开式滑动轴承1轴承座 2轴承盖 3双头螺柱 4上轴瓦 5下轴瓦图2-48 调心式滑动轴承（3）调心式滑动轴承a）调心式滑动轴承结构 b）轴承端部的局部接触2.止推滑动轴承 图2-49 止推滑动轴承 1轴承座 2衬套 3径向轴瓦 4止推轴瓦 5销钉 图2-50 止推轴颈 a）空心端面 b）环形 c）多环形1.轴瓦（轴套）的结构 图2-51 轴套 a）光滑轴套 b）带纵向油沟轴套 图2-5

14、2 轴瓦的结构2.轴承材料表2-7 常用金属轴承材料牌号、特点及应用1.润滑剂（2）润滑脂（1）润滑油2.润滑装置（2）脂润滑（1）油润滑图2-56 油杯a）压注式油杯 b）旋套式油杯 1钢球 2、4杯体 3弹簧 5旋套图2-58 油环 1油环 2轴颈 3上轴瓦1.滚动轴承的结构图2-61 滚动轴承的结构 1内圈 2外圈 3滚动体 4保持架图2-62 滚动体的形状a）球 b）圆柱滚子 c）圆锥滚子 d）鼓形滚子 e）滚针2.滚动轴承的类型及特性表2-8 滚动轴承的主要类型、特性及应用（续）3.滚动轴承的类型的选择1）球轴承因为工作表面为点接触，承载能力较低，抗冲击能力 差，故适用于轻载、高转速

15、和要求旋转精度较高的场合。滚 子轴承因为工作面为线接触，承载能力较高，抗冲击的能力 强。但对轴的挠曲敏感、且旋转精度和极限转速较低，故适 用于低速、重载或有冲击载荷而轴的刚度大的场合。2）对于承受径向载荷和承受轴向载荷的场合，应根据不同的情 况来选用轴承类型。3）对于刚度较差、对中困难或多支点的轴，应选用调轴承，调 心轴承应成对使用。4）同等规格同等精度的各类轴承，球轴承比滚子轴承价廉，调 心轴承最贵。若没有特殊要求，通常选用0级精度最为经济。1.基本代号（2）尺寸系列代号（1）类型代号（3）内径代号表2-9 尺寸系列代号2.前置和后置代号1）前置代号表示成套轴承分部件，用字母表示，例如：用字

16、母L 表示可分离轴承的可分离内圈或外圈；用字母K表示滚子和保 持架组件等。表2-10 常用内径代号2）后置代号共分8组，用字母（或加数字）表示，标注在基本代 号的右侧并与基本代号间相距半个汉字距。表2-11 公差等级代号滚动轴承代号举例：1.滚动轴承的润滑 滚动轴承润滑的主要目的是减小摩擦与磨损、防锈、吸振与冷却。一般情况下滚动轴承多采用润滑脂润滑。润滑油的摩擦阻力小，润滑可靠，但需要有较复杂的密封装置和供油设备，通常用于高速或高温场合。2.滚动轴承的密封表2-12 滚动轴承常用的密封形式（续）1）缓冲和减振功用，例如车辆和电梯中的缓冲弹簧，精密设 备中的隔振弹簧等。2）控制机构的运动功用，例

17、如凸轮机构和离合器中的弹簧。3）储存及输出能量功用，例如钟表、仪器和玩具中的发条。4）测量力的大小功用，例如弹簧秤和测力器中的弹簧。表2-13 常用弹簧的类型、特点和应用(续)表2-14 常用弹簧的牌号、特性及应用1键的功用是什么?2试述松键联接和紧键联接的工作特点。常用的松键联接 和紧键联接各有哪些?3试述普通平键、导向平键、滑键和半圆键的结构特点及 应用场合。4试述楔键、切向键的结构特点及其应用场合。5试述销联接的主要类型及其应用。6试述花键联接的结构特点、类型及应用场合。7螺纹有哪些主要参数?螺距与导程有何区别?8细牙普通螺纹与粗牙普通螺纹相比性能和应用上有何不 同?9试述55非密封管螺

18、纹和55密封管螺纹的特点及应用 场合。10试述梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点及应用场合。11试说明下列螺纹代号的含义：M20、M10-5g6g、M242-5H6 H-L、M30-5g6g-S、G12、G58-LH、G14、Rc3 8、R38、Tr367-LH-7H、B4012（P6）-7A。12试述螺纹联接的基本类型、结构特点及应用场合。13螺纹联接为什么要防松?常用的防松方法有哪几种?14普通螺旋机构有哪几种型式?15差动螺旋机构和复式螺旋机构各有什么特点?应用于什么场合?16联轴器和离合器的功用是什么?它们之间有什么区别?17被联接两轴间的偏移包括哪些内容?18试述常用联轴器的类型、特点及应用

19、场合。19十字轴万向联轴器为什么经常要成对使用?20对离合器的基本要求是什么?试述牙嵌离合器的结构特点及应用场合。112RpLH21试述多片离合器的工作原理。22轴的功用是什么?23试述心轴、传动轴和转轴的特点。24阶梯轴的特点是什么?25什么叫做轴头?什么叫做轴颈?在确定它们的直径尺寸时应当 注意什么?26轴的结构应当满足哪些基本要求?27试述轴上零件周向固定和轴向固定的目的、常用的固定方法 及其应用场合。28试述应如何满足轴的结构工艺性要求。29轴的常用材料有哪些?应当如何选择轴的毛坯?30轴承的作用是什么?31按结构型式不同径向滑动轴承主要有哪几种类型?32试述整体式、对开式和调心式滑动

20、轴承的特点及应用场合。33轴瓦（套）上的油孔、油沟和油室有什么作用?在开油孔、油 沟和油室时应注意哪些问题?34对轴承材料的性能有哪些要求?常用轴承材料有哪些?35对滑动轴承进行润滑的作用是什么?常用轴承材料有哪些?36润滑油的主要性能指标是什么?试述选用润滑油的一般原则。37润滑脂的滴点和针入度表达什么意义?钙基润滑脂、钠基润滑 脂和锂基润滑脂在用途上的主要区别是什么?38滚动轴承是由哪几部分组成的?各有什么作用?滚动体的形状有 哪些?39滚动轴承主要优缺点是什么?40试述滚动轴承的主要类型、特点及其选用原则。41滚动轴承代号是由哪几部分构成的?其中，基本代号又是 由哪几部分构成的?42试述滚动轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号的表 示方法。43试述滚动轴承公差等级代号的表示方法。44说明下列滚动轴承代号的含义：6105、23208、30210P X、N2203、7220AC。45滚动轴承密封的目的是什么?常用的密封型式有哪些?46弹簧有哪些功用?试举例说明。47试述常用弹簧的类型、特点和应用场合。48对弹簧材料有哪些要求?弹簧常用材料有哪些?