機(jī)械設(shè)計(jì)教材其他常用鏈接課件

1、第四章 其他常用連接4.1 鍵連接4.1.1 平鍵連接工作原理：平鍵的兩側(cè)是工作面，上表面與輪轂鍵槽底面間有間隙（如圖），工作時(shí)靠軸槽、鍵及轂槽的側(cè)面受擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，故定心性較好。 鍵槽的加工 軸上鍵槽可用指狀銑刀或盤(pán)狀銑刀加工， 輪轂上的鍵槽可用插削或拉削。 普通平鍵與輪轂上鍵槽的配合較緊，屬靜連接。導(dǎo)向平鍵和滑鍵與輪轂的鍵槽配合較松，屬動(dòng)連接。 根據(jù)用途，平鍵又可分為 普通平鍵 導(dǎo)向平鍵 滑鍵1.普通平鍵鍵聯(lián)接4鍵的選擇和強(qiáng)度校核1鍵的尺寸選擇bh根據(jù)軸徑d由標(biāo)準(zhǔn)中查得，鍵的長(zhǎng)度參考輪轂的長(zhǎng)度確定，一般應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，并符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的尺寸系列。 平鍵的尺寸主要是鍵的截面尺寸bh及鍵長(zhǎng)L

2、。 2平鍵連接的失效和強(qiáng)度校核對(duì)于普通平鍵連接（靜連接），其主要失效形式是工作面的壓潰，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷，但一般只作連接的擠壓強(qiáng)度校核。對(duì)于導(dǎo)向平鍵連接和滑鍵連接，其主要失效形式是工作面的過(guò)渡磨損，通常按工作面上的壓力進(jìn)行條件性的強(qiáng)度校核計(jì)算。平鍵連接的受力分析主要失效形式 是鍵、軸槽、和轂槽三者中強(qiáng)度最弱的工作面被壓潰。強(qiáng)度條件為（擠壓應(yīng)力）：MPa式中：P工作面的擠壓應(yīng)力，MPa T傳遞的轉(zhuǎn)矩，N.mm d軸的直徑K 鍵的材料常用（B 600MPa ）：45鋼、20鋼、Q235鋼l鍵的工作長(zhǎng)度，mmA型 l=L-bB型 l=LC型 l=L-b/2L、b為鍵的公稱(chēng)長(zhǎng)度和鍵寬k鍵與轂槽的接

3、觸高度P許用擠壓應(yīng)力（P56表4.1）如若強(qiáng)度不夠，加雙鍵按180布置，考慮載荷分布的不均勻性，按1.5個(gè)鍵計(jì)算2.導(dǎo)向平鍵連接導(dǎo)向平鍵用于動(dòng)連接導(dǎo)向平鍵連接主要失效形式是工作面的磨損（圓頭平鍵）（平頭平鍵）（單圓頭平鍵）導(dǎo)向平鍵和滑鍵連接的強(qiáng)度條件為：鍵聯(lián)接5式中：sp、p為許用應(yīng)力與許用壓強(qiáng)（表6.1）4.1.2 半圓鍵連接鍵的側(cè)面為工作面，鍵的上表面與轂槽底面間有間隙。強(qiáng)度計(jì)算方法與平鍵相似。4.1.3 楔鍵連接楔鍵的上、下表面為工作面，兩側(cè)面為非工作面。鍵的上表面與鍵槽底面均有1:100 的斜度。工作時(shí)，鍵的上下兩工作面分別與輪轂和軸的鍵槽工作面壓緊，靠其摩擦力和擠壓傳遞扭矩。鍵聯(lián)接3

4、切向鍵由兩個(gè)斜度為1:100的楔鍵組成。一個(gè)切向鍵只能傳遞一個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，須用互成120130角的兩個(gè)鍵。 花鍵聯(lián)接14.2 花鍵連接 花鍵連接是將具有均布的多個(gè)凸齒的軸置于輪轂相應(yīng)的凹槽中所構(gòu)成的連接。其工作面是鍵齒側(cè)。 花鍵連接是多齒傳遞載荷，故比平鍵連接的承載能力高，定心性和導(dǎo)向性好，對(duì)軸的削弱小(齒淺、應(yīng)力集中小)； 花鍵連接一般用于定心精度要求高和載荷較大的地方。 花鍵加工需用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備和工具，成本較高。 花鍵連接按齒形不同，可分為矩形花鍵和漸開(kāi)線花鍵兩類(lèi)，且均已標(biāo)準(zhǔn)化。 4.2.1 矩形花鍵連接4.2.2 漸開(kāi)線花鍵4.3 銷(xiāo)連接根據(jù)銷(xiāo)的用途不同，一般有：定位銷(xiāo)、連

5、接銷(xiāo)、安全銷(xiāo)。根據(jù)銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)形式有：圓柱銷(xiāo)、圓錐銷(xiāo)、槽銷(xiāo)、銷(xiāo)軸和開(kāi)口銷(xiāo)等。銷(xiāo)聯(lián)接主要用于確定零件之間的相互位置，并可傳遞不大的載荷。也可用于軸和輪轂或其他零件的連接。銷(xiāo)聯(lián)接銷(xiāo)的材料為35、45鋼（開(kāi)口銷(xiāo)為低碳鋼），許用應(yīng)力t=80MPa，許用擠壓應(yīng)力sp與鍵連接的擠壓應(yīng)力相同。槽 銷(xiāo)銷(xiāo)軸和開(kāi)口銷(xiāo)開(kāi)尾圓錐銷(xiāo)圓柱銷(xiāo)圓錐銷(xiāo)內(nèi)螺紋圓錐銷(xiāo) 型面連接是用非圓截面的柱面體或錐面體的軸與相同輪廓的轂孔配合以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的可拆連接，它是無(wú)鍵連接的一種型式。在家用機(jī)械、辦公機(jī)械等中，采用了大量的壓鑄、注塑零件。要注塑出各種各樣的非圓形孔是毫無(wú)困難的，故型面聯(lián)接的應(yīng)用獲得了發(fā)展。應(yīng)用較多的是帶切口圓形和正六邊形型面

6、。 由于型面連接要用到非圓形孔，以前因其加工困難，限制了型面聯(lián)接的應(yīng)用。一、型面連接4.4 無(wú)鍵連接型面聯(lián)接 脹緊聯(lián)接脹套的尺寸選擇： 脹緊聯(lián)接是在轂孔與軸之間裝入脹緊聯(lián)接套（簡(jiǎn)稱(chēng)脹套），在軸向力作用下，同時(shí)脹緊軸與轂而構(gòu)成的一種靜聯(lián)接。 各型脹套已標(biāo)準(zhǔn)化，選用時(shí)可根據(jù)軸、轂尺寸及傳遞載荷大小，從標(biāo)準(zhǔn)中選擇合適的型號(hào)和尺寸。選擇時(shí)應(yīng)滿足：傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)傳遞軸向力時(shí)傳遞聯(lián)合作用的轉(zhuǎn)矩和軸向力時(shí)鍵聯(lián)接4二、脹緊聯(lián)接 當(dāng)一個(gè)脹套不滿足要求時(shí)，可用兩個(gè)以上的脹套串聯(lián)使用，此時(shí)總的額定載荷為：m為額定載荷系數(shù)。 三、其它連接4.5 焊接和膠接（自學(xué)）4.5.1 焊接1 焊接的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用焊接是借助加熱或

7、加壓使兩個(gè)金屬元件在連接處形成原子或分子間的結(jié)合而構(gòu)成的不可拆連接。 焊接方法原理及特點(diǎn)應(yīng)用范圍被焊接材料接頭類(lèi)型特點(diǎn)備注氣焊利用乙炔和氧氣等可燃?xì)怏w燃燒發(fā)熱來(lái)熔化焊件及焊條。變形大、焊接質(zhì)量不高、生產(chǎn)率較低碳鋼、鑄鐵、鋁銅及其合金等對(duì)接用于載荷不大的結(jié)構(gòu)常用于焊接薄鋼板、黃銅和焊補(bǔ)鑄鐵件；也可作為釬焊、熱處理等的加熱熱源手工電弧焊利用電弧產(chǎn)生高溫熔化金屬進(jìn)行焊接。操作靈活方便但生產(chǎn)率較低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、鋁銅及其合金對(duì)接、搭接、丁字接可用于緊固、緊密型的焊縫具有較高的靈活性、是目前應(yīng)用最廣泛的一種方法表4.3 常用焊接方法及其特點(diǎn)焊接方法原理及特點(diǎn)應(yīng)用范圍被焊接材料接頭類(lèi)型特點(diǎn)備

8、注埋弧自動(dòng)焊利用電弧加熱、渣保護(hù)進(jìn)行焊接。焊接質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、焊件變形小碳鋼、低合金鋼、鋁銅及其合金對(duì)接、搭接可用于緊固、緊密型的焊縫適用于大批量生產(chǎn)的長(zhǎng)直焊縫及環(huán)縫等離子弧焊利用等離子弧加熱進(jìn)行焊接，不開(kāi)坡口，一次焊成合金鋼、銅合金及鎢、鉬、鈷、鈦等難熔金屬對(duì)接適用于薄壁件的焊接，焊接質(zhì)量好可焊箔材、微型電容器及薄壁容器。但設(shè)備復(fù)雜、氣體消耗量大電子束焊利用在真空中電子轟擊金屬表面產(chǎn)生的熱量來(lái)熔化金屬。金屬不氧化、無(wú)污染、焊縫表面平滑、熔合好、無(wú)缺陷低合金鋼、不銹鋼、高強(qiáng)度鋼、鋁、鈦、鋯、鉬、鈹、鉭，也可焊接異種金屬對(duì)接、搭接、丁字接適用于焊接要求變形小的經(jīng)過(guò)精加工的零件或貴重零件的補(bǔ)焊

9、，且焊后不需再加工含鋅高的鋁合金、黃銅、未脫氧的低碳鋼等不能焊。焊件尺寸收真空室限制，用于原子能、航空、航天等部門(mén)金屬名稱(chēng)碳鋼不銹鋼青銅黃銅鋁鋁好不能焊接尚好，但焊縫脆弱不好好黃銅好好好好青銅好好好不銹鋼好好碳鋼好表4.4 常用異種金屬間的焊接性塑料名稱(chēng)焊接性焊接溫度電加熱火加熱機(jī)械加熱接觸加熱高頻電流加熱熱空氣加熱熱惰性氣體加熱熱混合氣體加熱摩擦加熱熱工具加熱聚乙烯（板材、薄膜）好好好一般好140180聚乙烯（棒料、管）好好好好好140180聚酰胺好好好好好160230有機(jī)玻璃好一般一般一般好200220氟塑料（板材、薄膜）好一般一般一般好380385表4.5 常用熱塑性塑料的焊接性2 焊接

10、接頭形式1 對(duì)接接頭主要用于連接面基本上在同一平面上的金屬板，接頭受力比較均勻，傳力效率高，應(yīng)力集中較低可獲得較好的綜合性能，是重要零件和結(jié)構(gòu)的優(yōu)選接頭，應(yīng)用比較廣泛。其缺點(diǎn)是焊接前準(zhǔn)備工作量較大，組裝費(fèi)工時(shí)，并且焊接變形也較大。2）搭接接頭應(yīng)力集中比對(duì)接接頭嚴(yán)重，因此其工作應(yīng)力分布較復(fù)雜。但是由于其焊前準(zhǔn)備和裝配工作比對(duì)接接頭要簡(jiǎn)單得多，因此廣泛用于工作條件良好且又不重要的結(jié)構(gòu)中。3）丁字（十字）接頭丁字接頭和十字接頭是連接相互垂直板件的重要接頭型式，丁字（十字）接頭中角焊縫的根部和過(guò)渡處都有很大的應(yīng)力集中，開(kāi)坡口并焊透是降低應(yīng)力集中的重要措施之一。4）角接接頭角接接頭常用于箱形構(gòu)件 人有了知識(shí)，就會(huì)