文档介绍：第二篇机械基础知识
第一章机械基础知识
第一节连接的特点及适用范围
输煤系统中的各种机械都是由零部件组成的,零部件之间的连接方式是各种各样的。根据零部件的受力、运动等状况采用不同的连接方式。换句话说,不同的连接方式它有不同的特点。
一、螺纹连接
一台机器的轴、手柄、联轴器、壳体之间的连接都采用螺栓来连接。它的特点是靠螺纹螺牙表面的摩擦产生的紧固作用将机器的零部件组装成机器。
螺丝按螺纹的形状分为三角形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。下面简要介绍它们的特点和应用。
(1)三角形螺纹(图2-1-1a)
牙形断面呈三角形,摩擦力较大,强度较高,一般作连接用。螺纹分为公制和英制两大类,公制螺纹的牙形角2α=60°,英制螺纹的牙形角2α=55°。
(2)矩形螺纹(图2-1-1b)
牙型断面正方形。其传动效率比其它螺纹丝高,但强度较低,精确制造的难度较大,使其应用受到限制。一般在台虎钳、千斤顶、螺旋压力机上。
(3)梯形螺纹丝(图2-1-1c)
牙形断面呈等腰梯形,牙形角2α=30°。梯形螺纹传动效率稍低,它是传动螺纹的主要形式,应用最广,多作丝杆用等。
(4)锯齿形螺纹(图2-1-1d)
牙形呈锯齿形,向一面倾斜。传动效率及强度都比梯形螺纹高。多用于各种锻压机械、螺旋压力机等。
图2-1-2 螺纹的主要参数
图2-1-1 螺纹的牙形
螺纹还有其它分类方法,按旋绕方向,可分为左旋螺纹和右旋螺纹;按螺纹的头数分为单头、双头、三头及多头螺纹,连接用的螺纹为了能保证可靠的自锁能力,常采用单头螺纹,传动用的螺纹为保证传动效率高,则常用双头、三头螺纹,多头螺纹,由于制造困难,故在实际工作中极少采用;另外,螺纹可分为粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹,每种螺纹又分为不同的精度,1级用于重要机件,2级使用精度较高的连接,例如风动电机、汽车、飞机等,3级用于一般的螺纹连接,细牙螺纹的螺距小,用较小的扭转力就能产生很大的螺丝紧固力。
螺纹的主要参数有:外经d﹑中经d2﹑内经d1﹑牙形角2a﹑螺距t(以上参数见图6-2),还有导程S和升角λ,可通过计算求得:S﹦头数×t;tgλ﹦t/(πd2)。
⑴主要类型
螺纹连接件有螺栓、双头螺栓、螺钉、螺母及垫圈等。连接用的螺栓大多是单头三角螺纹。
1)螺栓
螺栓的应用最广,它的一端有头,另一端有螺纹。连接时螺栓穿过被连接的孔(孔中无螺纹)与螺母配合使用。根据制造方法及用途不同,螺栓分为精制螺栓和粗制螺栓。精制螺栓用光拉六角棒料车制而成,它能精确地固定两个螺栓的相对位置。粗制螺栓是用钢冲制或锻制后切削或滚压出螺纹,因精度较差,多用于土建、木结构及农业机械上。
将设备的机座或机架固定到基础上的螺栓称为地脚螺栓。它的一端带弯或钩埋入基础中,另一端是螺纹。
2)双头螺栓
双头螺栓没钉头,两端都有螺纹。它通常用于厚度较大、需经常拆卸的连接上。
3)螺钉
不用螺母而直接把螺纹部分拧在零件上的螺纹孔中的螺纹零件称为螺钉。螺钉头部可以制成适合于扳手或改锥的形状;杆部全长或部分有螺纹,末端有平端、圆柱端、锥端等形状。另外环首螺钉装在机器的顶盖或外壳上,以便起吊机器用(例如电动机上的螺钉)。
4)螺母与垫圈
所有螺栓和双头螺栓都需要和螺母配合使用。六角螺母用的最多。垫圈的用途是保护被连接件的表面不被擦伤,增大螺母与连接件的接触面积,以及遮盖被连接件的不平表面。
⑵常用的防松装置
防松装置的结构型式很多,按防松原理不同可分为两类:
1)利用摩擦力的防松装置
弹簧垫圈:它通常用65Mn钢制成经淬火后富有弹性。结构简单、使用方便,在普通机械广泛采用。
双螺母:它是在螺栓上拧两个螺母。防松作用不够可靠,同时增加连接外廓尺寸和重量,现较少使用。
2)用机械方法的防松装置
它是用机械装置把螺母和螺栓连成一体,防止它们之间相对转动,因此该方法最为可靠。常用的型式有;开口销、止退垫圈及带翅垫圈。开口销拆装方便、可靠,常用在有振动的高转速机器上。止退垫圈和带翅垫圈多用于滚动轴承组合上。这两种型式在使用时都要将螺母螺栓开槽或打孔。
二、销连接
销连接(亦称销钉连接)有两种作用:一是连接机件,例如手轮、手柄、小齿轮、曲柄与轴之间的连接;二是机件间的定位,目的是保证不发生错移,以及拆下来之后能够再装到原位。
根据销的作用将销分为销钉和销轴。
钉分圆锥销、圆柱销、开口圆锥销、螺尾锥销、开口销。它们的区别在于它们的钉头型式和销体有无锥度。为了防止销钉在机件活动中掉出,常常在其尾部开口或带螺母加以锁制。锥形销钉的锥度为1:50。销钉小头直径等于连接部件上的孔的公称尺寸,这种连接可以随意拆卸,不影响连