第八章键、销及过盈配合连接

第四章键、花键、销、形面联接和过盈配合思考题及习题4-1解：查平键联接标准（GB1095-1096-79）由轴径d=100mm查得键宽b=28mm，键高h=16mm，设为A型键。

根据轮彀长度为180mm，查键的长度系列，取键长为L=160mm。

由式（4-1）得σp=2000T/dlk≤[σp]即T=[σp]dlk/2000查表4-1[σp]=100~120MPa取[σp]=100MPal=L-b=160-28=132mmk≈h/2=16/2=8mm所能传递的最大扭矩：T=100*100*132*8/2000=5280N·m4-2解：1）采用平键联接，查标准可知，A型普通平键的尺寸为10mm×8mm×70mm。

其挤压强度为：σp=2000T/dlk≤[σp]则传递的转矩为T≤[σp]dlk/2000，查表4-1[σp]=(70~80)MPa（静载荷）T≤70*38*(70-10)*8/2/2000=319.2N·m2）采用半圆键联接，查标准可知：半圆键的尺寸为：b=10mm，h=13mm，k=3.67mm，L=31.4mm挤压强度为T≤[σp]dlk/2000=70*38*31.4*3.67/2000=153.27N·m剪切强度为τ=2000T/dbl≤[τ]，T≤[τ]dbl/2000查表4-1得[τ]=120MPaT≤120*38*10*31.4/2000=715.92N·m计算结果看出主要失效形式是工作面被压溃，挤压强度确定传递的转矩为153.27N·m3）校核套筒的强度，其截面的抗扭断面模量为：W T=πD3[1-(d/D1)4]/16≈0.2D13[1-(d/D1)4]=0.2*903[1-(38/90)4]=141166.4mm3切应力：τ=T/W T=319.2*1000/141166=2.27MPa<[τ]τ=T/W T=153.27/141166=1.09MPa<[τ]4）平键和半圆键联接制造简易，装拆方便，在一般情况下，不影响被联接件的定心,因而应用相对广泛。

第六章凸轮机构一、选择题1、凸轮机构中，主动件通常作（）。

A、等速转动或移动B、变速转动C、变速移动2、凸轮与从动件接触处的运动副属于（）。

A、高副B、转动副C、移动副3、内燃机的配气机构采用了（）机构。

A、凸轮B、铰链四杆C、齿轮4、凸轮机构中，从动件构造最简单的是（）从动件。

A、平底B、滚子C、尖顶5、从动件的运动规律决定了凸轮的（）。

A、轮廓曲线B、转速C、形状6、凸轮机构中，（）从动件常用于高速传动。

A、滚子B、平底C、尖顶7、凸轮机构主要由（）和从动件等组成。

A、曲柄B、摇杆C、凸轮8、有关凸轮机构的论述正确的是（）。

A、不能用于高速启动B、从动件只能做直线运动C、凸轮机构是高副机构二、判断题1、（）在凸轮机构中，凸轮为主动件。

2、（）凸轮机构广泛应用于机械自动控制中。

3、（）移动凸轮相对机架作直线往复移动。

4、（）在一些机器中，要求机构实现某种特殊复杂的运动规律，常采用凸轮机构。

5、（）根据实际需要，凸轮机构可以任意拟定从动件的运动规律。

6、（）凸轮机构中，主动件通常作等速转动或移动。

三、填空题1、凸轮机构主要有和。

2、在凸轮机构中，凸轮为。

3、在凸轮机构中，按凸轮形状分类，凸轮有、和。

4、凸轮机构工作时，凸轮轮廓与从动件之间必须始终，否则，凸轮机构就不能正常工作。

第七章轴 (一)一、选择题1、自行车前轴是（）。

A、固定心轴B、转动心轴C、转轴2、在机床设备中，最常用的轴是（）。

A、传动轴B、转轴C、曲轴3、车床的主轴是（）。

A、传动轴B、心轴C、转轴4、传动齿轮轴是（）。

A、转轴B、心轴C、传动轴5、既支承回转零件，又传递动力的轴称为（）。

A、心轴B、转轴C、传动轴二、判断题1、（）曲轴常用于实现旋转运动与往复直线运动转换的机械中。

2、（）工作时只起支承作用的轴称为传动轴。

3、（）心轴在实际应用中都是固定的。

4、（）转轴是在工作中既承受弯矩又传递扭矩的轴。

5、（）按轴的轴线形状不同，轴可分为曲轴和直轴。

机械产品过盈配合联接结构设计及工艺分析曹秀鸽;祁富燕;郑隆举【摘要】通过对过盈配合联接的装配工艺的分析,论述了过盈配合联接件结构的合理性以及影响过盈配合紧固力的因素,使装配工艺更加符合绿色设计的要求.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2012(000)011【总页数】3页(P180-182)【关键词】过盈配合;装配工艺;绿色设计【作者】曹秀鸽;祁富燕;郑隆举【作者单位】兰州城市学院,甘肃兰州730070;兰州城市学院,甘肃兰州730070;兰州城市学院,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】TH131.7过盈配合联接是利用零件的配合过盈来达到联接的目的。

过盈联接常用于精密定位与传递载荷，过盈联接具有这些功能的原因在于零件具有弹性及联接具有装配过盈。

因为装配过盈使配合面间产生压力，所以工作时载荷就靠着相伴而产生的摩擦力来传递。

载荷可以是轴向力、扭矩或两者的组合，有时也可是以弯矩。

1 装配工艺过盈配合联接当用于可拆卸联接时，关键是设计过盈量的控制。

其装配工艺，包括：（1）机械压入法：被包容件从轴向压入。

（2）缩胀法：加热包容件，装配后在常温下缩紧。

（3）胀紧法：将被包容件冷却，装配后在常温下因膨胀而胀紧。

（4）油压法：如图1所示，将压力油压入包容件或被包容件，利用注压扩径，卸去油后抱紧。

图1 利用油压扩径2 过盈配合联接件结构的合理性2.1 过盈配合面配合长度的设置过盈配合面应有足够的配合长度，使轴件不致晃动，以保证其能可靠地工作。

如图2所示的结构，若配合直径为d（mm），配合面部分的长度为L（mm），推荐L的最小值为Lmin=4d2/3。

也可从图3中给出过盈配合的最小长度。

图2 过盈配合面图3 过盈配合的最小长度Lmin与直径d的关系2.2 配合长度的控制当配合长度L较大（L>16d，d为配合直径）时，应配合面应制成阶梯形，以改善加工工艺与装配工艺过程中的难度。

2.3 配合面应的合理配置（1）要避免装配中同时压入两个配合面。

第八章1.判断题(本大题共54小题，总计54分)1.(1分)按轴的外部形状不同，轴可以分为心轴、传动轴和转轴三种。

（）2.(1分)根据心轴是否转动，可分为固定心轴和转动心轴两种。

（）3.(1分)心轴在工作时只承受弯曲载荷作用。

（）4.(1分)传动轴在工作时只传递转矩而不承受或仅承受很小的弯曲载荷作用。

（）5.(1分)转轴在工作时既承受弯曲载荷又传递转矩，但轴本身并不转动。

（）6.(1分)按轴线形状不同，轴可分为直轴和曲轴。

（）7.(1分)阶梯轴上安装传动零件的轴段称为轴颈。

（）8.(1分)轴肩或轴环能对轴上零件起准确定位作用。

（）9.(1分)阶梯轴轴头部分的直径应按标准直径系列中的数值选取。

（）10.(1分)轴上零件的轴向固定是为了防止在轴向力的作用下零件沿轴线移动。

（）11.(1分)转轴用于传递动力，只受转矩而不承受弯矩或受弯矩很小。

（）12.(1分)心轴用来支承回转零件，只承受弯矩而不传递动力。

（）13.(1分)用弹性挡圈实现轴上零件的轴向固定时，零件受到轴向力较小。

（）14.(1分)利用过盈配合可实现轴上零件的周向固定，但不能实现轴向固定。

（）15.(1分)轴肩的主要作用是实现轴上零件的轴向固定。

（）16.(1分)台阶轴的直径一般是中间大、两端小。

（）17.(1分)阶梯轴上各载面变化都应当有越程槽。

（）18.(1分)阶梯轴具有便于轴上零件安装和拆卸的优点。

（）19.(1分)转轴在工作时是转动的，而传动轴是不转动的。

（）20.(1分)试图通过采用合金刚来提高轴的刚度是部恰当的。

（）21.(1分)轴肩、轴环均可作为轴上零件与轴之间的周向固定。

（）22.(1分)整体式滑动轴承常用于低速轻载及间歇工作场合。

（）23.(1分)剖分式滑动轴承与整体式滑动轴承一样，当轴承磨损后可调整径向间隙。

（）24.(1分)径向滑动轴承是不能承受轴向力的。

（）25.(1分)整体式滑动轴承轴套磨损后，轴颈与轴套之间的间隙可以调整。

键联接一、键联接概述键是一种标准件，通常用于联接轴与轴上旋转零件与摆动零件，起周向固定零件的作用以传递旋转运动成扭矩，而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。

二、键联接的类型与构造主要类型：松键联接、紧键联接和花键联接。

其中松键有：普通平键、导向平键和半圆键；紧键有：楔键联接和切向键联接。

（一）、松键联接的类型和特点1、平键1）普通平键作用：适用于高速、高精度和承受变载、冲击的场合，能实现轴上零件的周向定位。

构造特点：两侧面为工作面，其对中性好，装拆方便。

普通平键：圆头—A型（常用）—键顶上面与毂不接触有间隙方头—B型—常用螺钉固定半圆头—C型（端铣刀加工）—用于轴端与轮毂联接2）薄型平键键高约为普通平键的60%~70%：圆头、方头、单圆头，用于薄壁结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接。

2、导向平键与滑键用于动联接，即轴与轮毂之间有相对轴向移动的联接。

3、半圆键轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽中绕几何中心摆动，键的侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩。

特点：工艺性好，装配方便，适用于锥形轴与轮毂的联接缺点：由于轴上键槽较深，轴槽对轴的强度削弱较大。

只适宜轻载联接。

（二）、紧键联接的类型和特点1、楔键联接楔键分为普通楔键和钩头楔键。

普通楔键有圆头（A型）、方头（B型）或单圆头（C型）三种。

钩头楔键的钩头是为了拆键用的。

上、下面为工作表面，有1：100斜度（侧面有间隙），工作时打紧，靠上下面摩擦传递扭矩，并可传递小部分单向轴向力。

特点：适用于低速轻载、精度要求不高。

对中性较差，力有偏心。

不宜高速和精度要求高的联接，变载下易松动。

钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应比键长2倍才能装入，且要罩安全罩。

2、切向键结构：两个斜度为1：100的楔键联接，上、下两面为工作面（打入），布置在圆周的切向工作原理：靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩特点：能传递很大的转矩。

当双向传递转矩时，需用两对切向键并分布成120°～130°。

1过盈配合联接的原理针对机械产品的传递载荷与精密定位需求，业界常用到过盈配合联接法。

在零件弹性与联接装备过盈共同作用下，该工艺即可以借助零件配合过盈实现联接的目的。

由于装备过盈使配合面间产生压力，故工作时载荷就靠着相伴而生的摩擦力来传递。

2过盈配合联接的装备工艺若在可拆卸联接中应用过盈工艺，则要严格控制过盈量。

常用制造工艺有：①机械压入法：此方法适用于常温下对过盈量较小的中、小件装配；并且是从轴向压入被包容件的。

②缩胀法：所谓缩胀法就是包容件加热后胀量达到要求时，要迅速清理包容件和包件的配合表面，然后立即进行热装；并在装配后放置于常温环境，使其自然缩紧。

③胀紧法：适用于包容件无法加热或加热会导致零件精度、材料组织变化、影响其力学件的装配；装配冷却包容件后要放置于常温环境，使其自然胀紧。

④油压法：即把压力油加入到包容件里，扩径，卸油后再拖紧。

本工艺操作示意如图1。

图1利用油压扩径3过盈配合联接件结构的设计合理性①为了稳固轴件，提高工作的可靠性，应当设计出长度适中的过盈配合面。

假设L （mm ）为配合面部分长，d （mm ）为配合直径，那么最小L 值应按照L min =4d 设计（L min 、d 间的关系可见图2示）。

②令d 为配合直径，以及L 大于16d ，为了便于制造和装配，要把这一表面制造为梯阶形。

③做好配合面配置工作。

1）装配时，不得同时压入两个配合面。

从实践经验看，同时压入并不利于装配，且难度较大。

所以，可通过图3的方式来压入，进而令操作人员了解装配面的基本现状。

对于不存在两个过盈面的情况，应当首先使其中某配合件到达配合面，并确保该配合面同其他配合面无接触。

图3两配面逐次压入2）禁止引入过盈配合工艺在一根同样直径的轴上装配多个零件。

根据实际操作经验，将若干零件安装于一根等径轴的方式将会对配合面造成极大的损害。

为了降低安装难度，业界通常采用阶梯式安装法。

3）在过盈配合时所使用孔的直径应当存在差异。

--平键连接的优点是结构简单，对中性好，装拆、维护方便。

缺点是不能承受轴向力。

平键的分类：普通平键，导向平键，滑键和薄型平键。

普通平键属静连接。

导向平键和滑键与轮毂的键槽配合较松，属动连接。

普通平键又分成A型（双圆头）! N u4 N( a9 }8 C8 ]1 h" FA型键：轴上的键槽用圆柱铣刀加工，轮毂上的键槽用插削、拉削或线切割等方法加工。

键在键槽中固定良好，但是键的工作长度小于它的总长度，所以圆头部分并未被充分利用；再有轴上键槽端部产生应力集中。

B型键：轴上的键槽用圆盘铣刀加工，避免了A型键的缺点。

必要时用螺钉紧固。

三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江; S Z+ o4 w, q' FC型键：常用于轴端与轮毂配合键连接，装配时简单方便。

# y s# K, {( u* O1 M# _: G0 D' T: ^三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江* A* N2 T, ^5 N- t! ]$ l过盈连接是利用被联件间的过盈配合直接把被连接件连接在一起实现连接的。

这种连接又称紧配合连接。

过盈连接常用于轴与轮毂连接，轮圈与轮芯的连接以及滚动轴承与轴及座孔的连接。

这种连接的优点是结构简单，定心性好，承载能力高，能承受冲击载荷，对轴的强度削弱小。

缺点是装配困难，对配合尺寸精度要求较高。

由于拆开过盈连接需要很大的外力，往往要损坏连接中零件的配合表面，所以一般过盈连接属于不可拆连接。

过盈配合是一次性的，而键连接是重复利用的。

三维网技术论坛7 f* V4 d+ e# j! o* W过盈配合结构简单，用于不经常拆卸和不承受大的扭矩的位置。

键连接相对来说制造繁琐点，但是可以拆卸自如反复利用并能承受相对的扭矩，唯一的缺点是，键和键槽径向跳动，轴向窜动，时间久了就会磨损了，然后就报废了~！键连接对连接件产生切口效应，影响工件的承载能力和使用寿命，相对来说过盈连接则可以没有这一缺点，所有较少看到火车轮毂用键连接的平键应用于轴和轮毂零件之间的周向固定并且传递转矩键连接装配中，键（一般用45号钢制成）是用来连接轴上零件并对它们起周向固定作用，以达到传递扭矩的一种机械零件。

绪论单元测试1.过程工业是以改变物料的化学和物理性能为主要目标的加工业。

A:错B:对答案:B2.过程工业是以改变物料的化学性能为主要目标的加工业。

A:错B:对答案:A3.过程装备是实现过程工业生产的硬件设施。

A:对B:错答案:A4.过程装备是实现过程工业生产的硬件和软件设施。

A:错B:对答案:A5.那些加工制造“流程性材料”产品的现代制造业统称为（）。

A:过程工业B:基础工业C:重工业D:轻工业答案:A6.（）主要是指过程工业生产中实现特定工艺过程的典型装置或设备。

A:工艺装置B:过程装备C:技术设备D:生产设备答案:B7.过程工业处理的物料是：（）A:气体B:液体C:粉粒体D:固体答案:ABC8.过程工业的主要特点是：（）A:原料为自然资源B:产量取决于生产规模和装置C:多半为连续生产D:涉及物质转化过程答案:ABCD9.随着过程工业的发展，过程装备的发展方向是：（）A:结构复杂化B:技术综合化C:装置大型化D:性能高级化答案:ABCD10.为满足安全、高效和低成本的生产要求，过程装备的基本要求是：（）A:安全可靠B:满足生产需要C:综合经济性好D:环境性能好答案:ABCD第一章测试1.保证构件正常工作具备足够强度的条件称为（）。

A:刚度条件B:力学条件C:强度条件D:稳定性条件答案:C2.根据工程中构件的几何形状和几何尺寸，构件的种类包括（）。

A:板B:壳C:体D:杆答案:ABCD3.工程力学中将受力分析的对象统称为构件，构件可以是组成过程装备的零件、部件或过程装备的整体。

（）A:错B:对答案:B4.为了使工程中的构件在外力作用下能够安全可靠工作，只需要满足强度条件。

（）A:错B:对答案:A5.为了使工程中的构件在外力作用下能够安全可靠工作，只需要满足刚度条件。

（）A:错B:对答案:A6.为了使工程中的构件在外力作用下能够安全可靠工作，只需要满足稳定性条件。

（）A:对B:错答案:B7.强度是指构件在外力作用下抵抗破坏的能力，一般情况下，绝不允许构件的强度不足。