機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-第十章-連接詳解

$number{01}機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)_第十章_連接詳解2024-01-12匯報(bào)人：AA目錄連接基本概念與分類螺紋連接與螺旋傳動(dòng)鍵、花鍵和銷連接過盈配合與無鍵連接焊接、膠接和鉚釘連接總結(jié)與展望01連接基本概念與分類連接是指兩個(gè)或多個(gè)構(gòu)件之間采用某種方式實(shí)現(xiàn)的固定或活動(dòng)連接，以傳遞力、運(yùn)動(dòng)或保持相對(duì)位置。連接定義連接在機(jī)械設(shè)計(jì)中具有至關(guān)重要的作用，它能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)件之間的力傳遞、運(yùn)動(dòng)傳遞和位置保持，保證機(jī)械系統(tǒng)的正常運(yùn)行。連接作用連接定義及作用123連接類型與特點(diǎn)液體連接液體連接是利用液體作為傳力介質(zhì)的連接。其特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)無間隙傳動(dòng)、緩沖吸振、過載保護(hù)等，但需要專門的密封裝置，且對(duì)液體的清潔度要求較高。剛性連接剛性連接是指被連接的構(gòu)件之間不允許有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能夠保證較高的定位精度和剛度，但受力較大時(shí)易產(chǎn)生變形和破壞。撓性連接撓性連接是指被連接的構(gòu)件之間允許有一定的相對(duì)位移的連接。其特點(diǎn)是能夠吸收振動(dòng)、降低噪音、補(bǔ)償制造和安裝誤差，但定位精度和剛度相對(duì)較低。文字內(nèi)容文字內(nèi)容文字內(nèi)容文字內(nèi)容標(biāo)題鍵連接件花鍵連接件銷連接件緊固件連接件及其功能緊固件是一種用于緊固連接的元件，如螺栓、螺母、螺釘?shù)?。其功能是?shí)現(xiàn)構(gòu)件之間的緊固連接，保證連接的可靠性和穩(wěn)定性。鍵連接件是一種用于傳遞扭矩的連接元件，如平鍵、半圓鍵、楔鍵等。其功能是實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件之間的周向固定以傳遞扭矩?；ㄦI連接件是一種具有多個(gè)鍵齒的連接元件，其內(nèi)花鍵與外花鍵相配合實(shí)現(xiàn)連接。其功能是實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件之間的周向固定以傳遞扭矩和軸向固定。銷連接件是一種用于定位和連接的元件，如圓柱銷、圓錐銷等。其功能是實(shí)現(xiàn)構(gòu)件之間的定位、連接或鎖定。02螺紋連接與螺旋傳動(dòng)通過螺旋線的運(yùn)動(dòng)軌跡，在圓柱或圓錐表面上切削或擠壓出螺旋狀的溝槽。包括螺距、牙型角、牙型高度、大徑、小徑等，這些參數(shù)決定了螺紋的規(guī)格和性能。螺紋形成原理及參數(shù)螺紋參數(shù)螺紋形成原理雙頭螺柱連接兩端均帶有螺紋的螺柱，通過螺母或螺紋孔實(shí)現(xiàn)連接，適用于連接厚度較大的零件。螺栓連接通過螺栓和螺母的配合實(shí)現(xiàn)連接，適用于承受拉伸和壓縮載荷的場(chǎng)合。螺釘連接螺釘直接旋入被連接件的螺紋孔中，適用于連接厚度較薄的零件。緊定螺釘連接通過緊定螺釘將零件固定在軸上或孔內(nèi)，適用于傳遞不大的力和轉(zhuǎn)矩。螺紋連接類型及應(yīng)用螺旋傳動(dòng)原理利用螺旋副的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)或反之，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞和運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。實(shí)例螺旋千斤頂、螺旋壓力機(jī)、螺旋輸送機(jī)、螺旋加料器等。這些機(jī)械裝置通過螺旋傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)力的放大、減小或方向改變等功能。螺旋傳動(dòng)原理及實(shí)例03鍵、花鍵和銷連接平鍵連接半圓鍵連接楔鍵連接切向鍵連接鍵連接類型及特點(diǎn)上下面是工作面，鍵的上表面和輪轂鍵槽底面均具有1:100的斜度。裝配后，鍵楔緊于軸槽和轂槽之間。一對(duì)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120°～130°角的兩個(gè)鍵。通過鍵的側(cè)面與鍵槽的側(cè)面相互擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便，對(duì)中性好，應(yīng)用廣泛。鍵呈半圓形，其側(cè)面為工作面，軸上鍵槽用銑刀銑出，而輪轂上鍵槽一般用鑿子鑿出?；ㄦI連接原理由內(nèi)花鍵和外花鍵組成，內(nèi)、外花鍵的齒數(shù)、模數(shù)、壓力角必須相等，才能實(shí)現(xiàn)正常的連接和傳動(dòng)?；ㄦI連接應(yīng)用適用于定心精度要求高、載荷大或經(jīng)?；频倪B接，如變速箱中齒輪與軸的聯(lián)結(jié)?；ㄦI連接原理及應(yīng)用固定零件之間的相對(duì)位置，傳遞不大的載荷或作為安全裝置中的過載剪斷元件。銷連接作用圓柱銷、圓錐銷、開口銷、槽銷等。其中圓柱銷和圓錐銷多用于固定連接，而開口銷和槽銷多用于活動(dòng)連接或作為安全裝置中的過載剪斷元件。銷連接分類銷連接作用及分類04過盈配合與無鍵連接過盈配合原理及計(jì)算方法過盈配合原理過盈配合是指軸與孔之間的配合公差為負(fù)值，即軸的直徑略大于孔的直徑。通過過盈量產(chǎn)生的徑向壓力使軸與孔緊密連接，實(shí)現(xiàn)扭矩和軸向力的傳遞。計(jì)算方法過盈量的計(jì)算需要考慮軸和孔的材料、尺寸、公差、表面粗糙度等因素。一般采用經(jīng)驗(yàn)公式或有限元分析等方法進(jìn)行計(jì)算，以確定合適的過盈量。無鍵連接技術(shù)無鍵連接是一種通過軸和輪轂之間的形狀配合實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞的連接方式，無需使用鍵或花鍵等附加元件。常見的無鍵連接形式包括脹緊連接、冷縮配合、摩擦連接等。應(yīng)用實(shí)例脹緊連接廣泛應(yīng)用于汽車、工程機(jī)械等領(lǐng)域，如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與飛輪的連接；冷縮配合常用于高精度機(jī)床主軸與軸承的連接；摩擦連接則用于需要經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合，如鐵路車輛的輪對(duì)與軸箱的連接。無鍵連接技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例過盈配合具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力強(qiáng)、定心精度高等優(yōu)點(diǎn)，但拆卸困難且對(duì)零件加工精度要求較高；無鍵連接則具有裝拆方便、對(duì)中性好、應(yīng)力分布均勻等優(yōu)點(diǎn)，但承載能力相對(duì)較低。優(yōu)缺點(diǎn)比較在選擇連接方式時(shí)，需綜合考慮傳遞扭矩大小、對(duì)中精度要求、裝拆頻率、使用環(huán)境等因素。對(duì)于傳遞大扭矩且要求定心精度高的場(chǎng)合，宜采用過盈配合；對(duì)于需要經(jīng)常裝拆或?qū)χ行砸筝^高的場(chǎng)合，可選用無鍵連接。選擇依據(jù)優(yōu)缺點(diǎn)比較與選擇依據(jù)05焊接、膠接和鉚釘連接釬焊熔化焊壓力焊焊接方法分類及特點(diǎn)采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。包括火焰釬焊、感應(yīng)釬焊、爐中釬焊等。具有操作簡(jiǎn)便、接頭強(qiáng)度高、耐蝕性好等特點(diǎn)。將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。包括氣焊、電弧焊、電渣焊、激光焊等。具有變形小、生產(chǎn)率高、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。通過對(duì)焊件施加壓力（加熱或不加熱）來完成焊接的方法。包括電阻焊、摩擦焊、冷壓焊等。具有焊接質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。VS利用膠粘劑將兩個(gè)或多個(gè)材料連接在一起的技術(shù)。膠粘劑通過潤(rùn)濕被粘物表面，然后經(jīng)過固化反應(yīng)形成堅(jiān)韌的膠層，從而實(shí)現(xiàn)連接。應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電子電器、建筑等領(lǐng)域。例如，在汽車制造中，膠接技術(shù)可用于車身覆蓋件、車門、車窗等部位的連接；在航空航天領(lǐng)域，可用于飛機(jī)機(jī)翼、尾翼等部位的連接。膠接技術(shù)原理膠接技術(shù)原理及應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)點(diǎn)連接強(qiáng)度高，耐沖擊、振動(dòng)；密封性好，可防止氣體和液體泄漏；適用于各種材料和厚度組合的連接。類型根據(jù)鉚釘?shù)男螤詈瓦B接方式不同，可分為沉頭鉚釘連接、半圓頭鉚釘連接、平頭鉚釘連接等。缺點(diǎn)需要在被連接件上打孔，會(huì)破壞材料的連續(xù)性；拆卸困難，一般需破壞鉚釘才能實(shí)現(xiàn)拆卸；對(duì)于較薄的被連接件，容易產(chǎn)生變形。鉚釘連接類型及優(yōu)缺點(diǎn)06總結(jié)與展望

連接技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)微型化連接技術(shù)隨著微電子技術(shù)和納米技術(shù)的不斷發(fā)展，連接技術(shù)將向微型化、精細(xì)化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更小尺寸、更高密度的連接。智能化連接技術(shù)結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，連接技術(shù)將實(shí)現(xiàn)智能化，能夠自適應(yīng)調(diào)整連接參數(shù)、預(yù)測(cè)連接性能，提高連接的可靠性和效率。綠色化連接技術(shù)環(huán)保意識(shí)的提高要求連接技術(shù)更加綠色化，未來的連接技術(shù)將注重減少能源消耗、降低環(huán)境污染，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。利用超聲波振動(dòng)產(chǎn)生的熱量實(shí)現(xiàn)材料的連接，具有快速、高效、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，適用于金屬、塑料等多種材料的連接。超聲波連接通過激光束照射材料表面實(shí)現(xiàn)連接，具有高精度、高速度、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，適用于微小零件和精密儀器的連接。激光連接通過攪拌頭的高速旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，使材料在摩擦熱和塑性變形作用下實(shí)現(xiàn)連接，具有高強(qiáng)度、高效率等優(yōu)點(diǎn)，適用于鋁合金等輕金屬的連接。