《机械装配技术(第3版)》教学课件—02固定连接的装配

.固定连接的装配 1 螺纹连接（Screwthread joint）是一种可拆的固定连接，它具有结构简单、联接可靠、装拆方便等优点，在机械中应用广泛。.螺纹连接的装配 螺纹连接分两大类：普通螺纹连接：由螺栓、双头螺柱或螺钉构成的连接；特殊螺纹连接：除普通螺纹连接以外的螺纹连接。.1.1.1 保证有一定的拧紧力矩螺纹连接为达到连接可靠和紧固的目的，要求螺纹牙间有一定的摩擦力矩，所以螺纹连接装配时应有一定的拧紧力矩，螺纹牙间产生足够的预紧力。.1螺纹连接的装配技术(1)拧紧力矩的确定 旋紧螺母时总是要克服摩擦力：一类是螺母(nut)的内螺纹和螺栓(bolt)的外螺纹之间螺纹牙间摩擦力；另一类是在螺母与垫圈(washer)、垫圈与零件以及零件与螺栓头的接触表面之间的螺栓头部摩擦力。拧紧力矩MA 决定于其摩擦因素fG和fK的大小，其值可通过表确定。(2)拧紧力矩的控制 拧紧力矩或预紧力的大小是根据要求确定的。一般紧固螺纹连接，无预紧力要求，采用普通扳手，风动或电动扳手拧紧。规定预紧力的螺纹连接，常用控制扭矩法、控制扭角法、控制螺纹伸长法来保证准确的预紧力。1)控制扭矩法 用测力扳手或定扭矩扳手控制拧紧力矩的大小，使预紧力达到给定值，方法简便，但误差较大，适用于中、小型螺栓的紧固。测力扳手 1-钢球 2-柱体 3-弹性扳手柄 4-长指针 5-指针尖 6-手柄 7-刻度盘定扭矩扳手 2）控制螺母扭角法 使用定扭角扳手时，通过控制螺母拧紧时应转过的角度来控制预紧力。3)控制螺栓伸长法 用液力拉伸器使螺栓达到规定的伸长量以控制预紧力，螺栓不承受附加力矩，误差较小。4)扭断螺母法 在螺母上切一定深度的环形槽，扳手套在环形槽上部，以螺母环形槽处扭断来控制预紧力。这种方法误差较小，操作方便。但螺母本身的制造和修理重装时不太方便。以上四种控制预紧力的方法仅适用于中、小型螺栓。对于大型螺栓，可用加热拉伸法。5)加热拉伸法 用加热法（加热温度一般小于400C）使螺栓伸长，然后采用一定厚度的垫圈（常为对开式）或螺母扭紧弧长来控制螺栓的伸长量，从而控制预紧力。这种方法误差较小。其加热方法有如下四种：火焰加热 用喷灯或氧乙炔加热器加热，操作方便。电阻加热 电阻加热器放在螺栓轴向深孔或通孔中，加热螺栓的光杆部分。常采用低电压（45V）大电流（300A）。电感加热 将导线绕在螺栓光杆部分进行加热。蒸汽加热 将蒸汽通入螺栓轴向通孔中进行加热。2.1.1.2 有可靠的防松装置 螺纹连接一般都具有自锁性，在静载荷下，不会自行松脱。但在冲击、振动或交变载荷作用下，会使纹牙之间正压力突然减小，以致摩擦力矩减小，螺母回转，使螺纹连接松动。螺纹连接应有可靠的防松装置，以防止摩擦力矩减小和螺母回转。（1）用附加摩擦力防松的装置1）锁紧螺母（双螺母）2）弹簧垫圈 l 普通弹簧垫圈用弹性较好的材料65Mn制成，开有7080的斜口并在斜口处上下拨开。l 球面弹簧垫圈 球面弹簧垫圈应用于螺栓需要可调节的场合。此调节量最大可达30。l鞍形弹簧垫圈l波形弹簧垫圈l杯形弹簧垫圈l有齿弹簧垫圈 内齿弹簧垫圈 外齿弹簧垫圈 3）自锁螺母 自锁螺母将一个弹性尼龙圈或纤维圈压入螺母缩颈尾部内的沟槽内，该圈的内径约在螺纹小径与中径之间。未拧紧前 拧紧后4）扣紧螺母必须与普通六角螺母或螺栓配合使用；扣紧螺母的齿须适应螺纹的螺距。5）DUBO弹性垫圈拧紧前 拧紧后止动垫片的应用（2）利用零件的变形防松的装置止动垫片在轴承装配中的应用外翅外舌止动垫片的应用 多折止动垫片（3）其它防松形式1）开口销与带槽螺母防松 多用于变载或振动的场合。2）串联钢丝防松 适用于布置较紧凑的成组螺纹连接。装配时应注意钢丝的穿丝方向，以防止螺钉或螺母仍有回松的余地。3）胶粘剂防松 厌氧胶的应用（1）扳手 扳手是用来旋紧六角形、正方形螺钉和各种螺母的。常用工具钢、合金钢或可锻铸铁制成。开口处要求光整、耐磨。扳手分为通用的、专用的和特殊的三类。.2 螺纹连接的装配工具 1）通用扳手/活络扳手由扳手体4、固定钳口2、活动钳口1和螺杆3组成。它的开口尺寸可以在一定范围内进行调节。活络扳手的规格用扳手长度表示。应使固定钳口承受主要作用力，否则容易损坏扳手。a)正确 b)错误2）专用扳手 专用扳手只能扳一种尺寸的螺母或螺钉。l 开口扳手l 整体扳手l 成套套筒扳手l 锁紧扳手l 内六角扳手l 特种扳手开口扳手 呆扳手/死扳手用于装拆六角形或方头的螺母或螺钉，有单头和双头之分。扳手的规格一般是开口的宽度。F2力将使螺母转动，F3力将使钳口更进一步滑向螺母。F6力将要使扳手滑离螺母。旋松拧紧整体扳手 a)方形扳手 b)六方扳手 c)梅花扳手 大弯头梅花扳手小弯头梅花扳手平型梅花扳手梅花开口组合扳手两用扳手成套套筒扳手 2）专用扳手 锁紧扳手 a)钩头锁紧扳手 b)U形锁紧扳手c)冕形锁紧扳手 d)锁头锁紧扳手专门用来锁紧各种结构的圆螺母。内六角扳手 用于装拆内六角头螺钉 常有三种形式：直角内六角扳手；球头直角内六角扳手；T形内六角扳手。3）特种扳手 根据某些特殊要求而制造的。棘轮扳手1-棘爪 2-弹簧 3-内六角套筒 2.起子（螺丝刀）用于旋紧或松开头部带沟槽的螺钉。1)标准起子 由手柄1、刀体2和刃口3组成。它以刀体部分的长度代表其规格，常用规格有100mm、150mm、200mm、300mm、400mm等几种。一字起子 十字起子 2）其它起子 拳头起子 直角起子锤击起子夹紧起子（1）螺母和螺钉的装配要点螺钉或螺母与工件贴合的表面要光洁、平整。要保持螺钉或螺母与接触表面的清洁。螺孔内的脏物应清理干净。.螺纹连接装配工艺 成组的螺钉和螺母在拧紧时要按一定的顺序进行。应从靠近定位销的螺钉或螺母开始拧紧成组螺钉或螺母时要做到分次逐步拧紧。（一般不少于三次）。必须按一定的拧紧力矩拧紧。凡有振动或受冲击力的螺纹联接，都有必须采用防松装置。1)弹簧垫圈和有齿弹簧垫圈 l不要用力将弹簧垫圈的斜口拉开，否则，在重复使用时会加剧划伤零件表面；（2）螺纹防松装置的装配要点l根据结构选择适用类型的弹簧垫圈。如，圆柱形沉头螺钉所用弹性垫圈和圆锥沉头螺钉所用的弹簧垫圈是不同的；l有齿弹簧垫圈的齿应与连接零件表面相接触。对于较大的螺栓孔，应使用具有内齿或外齿的平型有齿弹簧垫圈。2)DUBO弹性垫圈 必须将螺钉（或螺母）旋紧至DUBO弹性垫圈的外侧厚度已变形，并包围在螺钉头（或螺母）四周为止。拧紧前 拧紧后 零件表面必须平整，这将有助于形成良好的密封效果。应根据螺栓连接的类型，使用正确的DUBO弹性垫圈，有关其直径方面的资料由供应商提供。为增强密封效果，螺栓孔应越小越好。如果对连接的要求很高，则建议将DUBO弹性垫圈和杯形弹性垫圈或锁紧螺母配套使用。装配后，还必须将螺钉再旋紧四分之一圈。3)带槽螺母和开口销 开口销的直径应和销孔相适应，开口销端部必须光滑且无损坏。装配开口销时，应注意将开口销的末端是压靠在螺母和螺栓的表面上，否则会出现安全事故。4)胶粘剂防松 通过液态合成树脂进行防松，如果零件表面相互间接触良好，胶粘剂涂层愈薄，则此防松效果愈好。在操作时，零件接触表面必须用专用清洗剂仔细地进行清洗、脱脂。用于防止轴或其上零件的轴向移动。轴用弹性挡圈孔用弹性挡圈（1）弹性挡圈的装配要点.2 孔轴类防松元件的装配 1.孔用锥面弹性挡圈 2.轴用弯曲弹性挡圈3.孔用平弹性挡圈 4.轴用平弹性挡圈弹性张开弹性挡圈的弹性l弹性挡圈张开量或挤压量不得超出其许可变形量。l采用一些专用工具。l安装弹性挡圈前，应先检查沟槽的尺寸是否符合要求。弹性挡圈钳 弹性挡圈钳用来装配和拆卸弹性档圈孔用弹挡圈钳轴用弹性挡圈钳l装配沟槽处于轴端或孔端的弹性挡圈时，应将弹性挡圈的两端首先放入沟槽内，然后将弹性挡圈的其余部分沿着轴或孔的表面推进沟槽。专用心轴和导套圆柱销圆锥销 （2）销的装配要点1）圆柱销的装配圆柱销一般依靠过盈固定在孔中，所以装配前应检查销钉与销孔是否有合适的过盈量。一般过盈量在0.01mm左右为适宜。为保证连接质量，应将连接件两孔一起钻铰。装配时，销上应涂机油。装入时，应用软金属垫在销子端面上，然后用锤子将销钉轻轻打入孔中。在打不通孔的销钉前，应先用带切削锥的铰刀最后铰到底，同时在销钉外圆表面上用油石磨一通气平面，否则由于空气排不出，销钉打不进去。2）圆锥销的装配在装配圆锥销前，应将被连接工件的两孔一起钻铰。边铰孔，边用锥销试测孔径，以销能自由插入销长的80%为宜。销锤入后，销子的大头一般以露出工件表面或使之一样平为适。不通锥孔内应装带有螺孔的锥销，以免取出困难。松键连接紧键连接花键连接（3）键的装配要点1)松键连接的装配要点装配前要清理键和键槽的锐边、毛刺，以防装配时造成过大的过盈。对重要的键连接，装配前应检查键的直线度，键槽对轴心线的对称度和平行度。用键头与轴槽试配松紧，应能使键紧紧地嵌在轴槽中（对普通平键，导向平键而言）。锉配键长、键头，使其与轴键槽间应留0.1mm左右的间隙。在配合面上涂机油，用铜棒或台虎钳（钳口上应加铜皮垫）将键压装在轴槽中，直至与槽底面接触。试配并安装套件，安装套件时要用塞尺检查非配合面间隙，以保证同轴度要求。对于滑动键，装配后应滑动自如，但不能摇晃，以免引起冲击和振动。2）紧键连接的装配要点先去除键与键槽的锐边、毛刺。将轮毂装在轴上，并对正键槽。键上和键槽内涂机油，用铜棒将键打入，两侧要有一定的间隙，键的底面与顶面要紧贴。配键时，要用涂色法检查斜面的接触情况，若配合不好，可用锉刀、刮刀修整键或键槽。若是钩头紧键，不能使钩头贴紧套件的端面，必须留有一定的距离，以便拆卸。3）花键连接的装配要点静连接的装配要点l 检查轴、孔的尺寸是否在允许过盈量的范围内；l 装配前必须清除轴、孔锐边和毛刺；l 装配时可用铜棒等软材料轻轻打入，但不得过紧，否则会拉伤配合表面；l 过盈量要求较大时，可将花键套加热（80120C）后再进行装配。动连接的装配要点l 检查轴孔的尺寸是否在允许的间隙范围内；l 装配前必须清除轴、孔锐边和毛刺；l 用涂色法修正各齿间的配合，直到花键套在轴上能滑动自如，但不应有径向间隙感觉；l 套件孔径若有较大缩小现象，可用花键推刀修整。