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。
1．螺纹的分类
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。
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
图2-1-1 螺纹的牙形
图2-1-2 螺纹的主要参数
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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。
2．螺纹的主要参数
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)。
3．螺纹连接的主要类型及常用防松装置 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
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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。 1．钉的种类
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，不影响连接的可靠性。
2．轴连接
销轴主要用于铰链连接或滑轮、绳轮的固定等。销轴有的有销孔，有的没有销孔。销轴连接的机件几乎都是活动连接。如果销轴上装旋转的机械部分（如绳轮、滑轮等），则销轴和滑轮之间的配合应按滑动轴承来处理。这时，为了给销轴加油润滑，常常采用轴向润滑孔和油脂枪喷嘴的销轴。
三、键连接
键是用来连接轴与轮毂的。它是通过摩擦将轴的扭矩传递到轮毂上。带有1：100的斜度的键俗称楔。键连接主要用于轴和带毂零件（如齿轮、带轮、联轴节等）之间周向固定，以传递动力。键连接属于可拆连接，具有结构简单、工艺可靠和拆装方便等特点，所以它的应用范围很广泛。
1．普通平键
平键是矩形截面的连接件，置于轴和零件毂孔的键槽内，实现周向固定或连接。普通平键 工作时，轴和轴上的部件沿轴向没有相对移动。键的侧面是工作面，靠侧面做周向固定并传递动力。移动式皮带机行走轮对轮毂与轴的连接，采用的就是平键。
2．导向平键
导向平键也是以其侧面作周向固定，但导向平键与键槽的配合较松，可使轴上零件沿轴作 轴向移动。通常用螺钉把导向平键固定在键槽内。在机床变速机构中，有的滑移齿轮与轴的连接就是采用导向键。
3．花键连接
花键连接是指键与轴制成一体，利用轴上几个凸出的纵向齿置于轮毂孔相应的凹槽里，用于传递力的可拆连接。花键连接在机械制造部门的应用日益广泛。花键连接与平键连接相比较，花键连接具有以下优点：①轴上零件对中性好；②轴的强度不会有较大大削弱；③接触面积大，能传递较大的载荷；④能更好地引导沿轴向移动的零件。但花键及花键孔的制造较复杂。
四、柳连接
铆连接是指将两块或三块金属板用铆钉连成一体的连接方式。铆连接可分为冷铆和热铆。 冷铆是把铆钉充满孔，压紧铁板的力比较小。铆钉杆传递铁板的拉力。而热铆是将铆钉加热，使铆钉头变成红热，然后用锤子将铆钉打如预先在铁板上钻制的孔中镦打模压成形。
装卸桥桁架的铆接均采用热铆，是吃力锁紧。而落煤管内受冲击面的护板的铆接则是附着连接。铆接一般很费时、费料，故常常被焊接所代替。
五、焊和电焊连接
焊接是应用热量把材料加热至熔态或糊态，采用焊剂或不用焊剂把材料结合起来的连接方法。
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