機(jī)械的設(shè)計基礎(chǔ)第3版課件第2章連接第5節(jié)課件

機(jī)械的設(shè)計基礎(chǔ)第3版課件第2章連接第5節(jié)課件匯報人：AA2024-01-17BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS連接概述與分類螺紋連接鍵、花鍵與銷連接過盈連接焊接、膠接與鉚接連接的選擇與設(shè)計BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01連接概述與分類連接是指兩個或多個構(gòu)件之間采用某種方式實現(xiàn)的緊固或結(jié)合，以傳遞力或保持相對位置。連接定義連接在機(jī)械工程中具有至關(guān)重要的作用，它能夠?qū)崿F(xiàn)不同構(gòu)件之間的有效傳遞力和運(yùn)動，保證機(jī)械系統(tǒng)的正常運(yùn)行和穩(wěn)定性。連接作用連接的定義及作用

連接類型與特點剛性連接剛性連接是指被連接的兩個構(gòu)件之間不允許有相對運(yùn)動的連接。如焊接、鉚接和螺紋連接中的螺栓連接等。撓性連接撓性連接是指允許被連接的兩個構(gòu)件之間有一定相對運(yùn)動的連接。如軸承與軸的連接、活動鉸鏈的連接等。彈性連接彈性連接是指利用彈性元件實現(xiàn)被連接的兩個構(gòu)件之間的連接，以緩沖、減振或?qū)崿F(xiàn)某種特殊功能。如橡膠隔震支座、彈簧減震器等。航空航天工程在航空航天工程中，連接技術(shù)對于保證飛行器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全性至關(guān)重要。例如，飛機(jī)機(jī)翼與機(jī)身的連接、發(fā)動機(jī)與機(jī)體的連接等都需要采用高強(qiáng)度、高可靠性的連接技術(shù)。汽車工程在汽車工程中，連接技術(shù)是實現(xiàn)車身輕量化、提高車身剛度和碰撞安全性的關(guān)鍵。例如，車身覆蓋件之間的連接、車身骨架與發(fā)動機(jī)等部件的連接都需要采用先進(jìn)的連接技術(shù)。機(jī)械工程在機(jī)械工程中，連接是實現(xiàn)機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。例如，軸承與軸的連接、齒輪與軸的連接、聯(lián)軸器與軸的連接等都需要采用適當(dāng)?shù)倪B接技術(shù)以保證設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。建筑工程在建筑工程中，連接技術(shù)對于保證建筑物的穩(wěn)定性和安全性具有重要意義。例如，鋼筋的連接、鋼結(jié)構(gòu)的焊接和螺栓連接等都需要采用可靠的連接技術(shù)以確保建筑物的承載能力和抗震性能。01020304連接在工程中的應(yīng)用BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02螺紋連接通過螺旋線的運(yùn)動軌跡，在圓柱或圓錐表面上加工出的具有相同截面形狀的連續(xù)凸起和溝槽。根據(jù)截面形狀不同，螺紋可分為三角形、矩形、梯形和鋸齒形等。其中，三角形螺紋是最常用的連接螺紋。螺紋的形成及類型螺紋的類型螺紋的形成螺紋連接件的類型包括螺栓、雙頭螺柱、螺釘、緊定螺釘和螺母等。螺紋連接件的標(biāo)準(zhǔn)國際上通用的標(biāo)準(zhǔn)有ISO、DIN、ANSI和JIS等。我國也有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T等。螺紋連接件的類型與標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接的預(yù)緊在安裝螺紋連接件時，通過擰緊力矩使其產(chǎn)生一定的預(yù)緊力，以提高連接的剛性和緊密性。螺紋連接的防松為了防止螺紋連接在振動或沖擊載荷下松動，常采用防松措施，如使用鎖緊墊圈、鎖緊螺母或在螺紋部分涂鎖固膠等。螺紋連接的預(yù)緊與防松BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03鍵、花鍵與銷連接平鍵連接半圓鍵連接楔鍵連接切向鍵連接鍵連接的類型與特點通過鍵的側(cè)面與鍵槽的側(cè)面相互接觸傳遞扭矩，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，對中性好，應(yīng)用廣泛。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。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拉刀拉成。一對切向鍵只能傳遞一個方向的扭矩，傳遞雙向扭矩時，須用互成120°～130°角的兩個鍵。矩形花鍵01定心方式為小徑定心，即外花鍵和內(nèi)花鍵的小徑為配合面。其特點是定心精度高，定心的穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理引起的變形。漸開線花鍵02定心方式為齒形定心，當(dāng)齒受載時，齒上有徑向力能起自動定心作用，有利于各齒受力均勻，強(qiáng)度高，壽命長。用于載荷較大，定心精度要求較高以及尺寸較大的連接。三角形花鍵03定心方式為外徑定心的花鍵。加工方便，配合簡單，易于得到較高的制造精度和定心精度。主要用于輕載和中等載荷的靜連接和動連接。花鍵連接的類型與特點利用微量過盈固定在鉸光孔中，可以多次裝拆而不影響定位精度和連接的緊固性。圓柱銷圓錐銷開口銷具有1:50的錐度，自鎖性好，定位精度高，安裝方便，多次裝拆對定位精度的影響較小。連接槽鋼和鋼板的常用緊固件之一，主要用于固定零件的相對位置。030201銷連接的類型與特點BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04過盈連接原理：過盈連接是利用兩個被連接件之間的過盈配合實現(xiàn)緊固的連接方式。在過盈連接中，一個零件的孔徑略小于另一個零件的軸徑，通過一定的外力或熱脹冷縮等方法使兩者產(chǎn)生過盈配合，從而實現(xiàn)緊固連接。過盈連接的原理及類型類型圓柱面過盈連接圓錐面過盈連接脹緊連接過盈連接的原理及類型01020304根據(jù)過盈連接的實現(xiàn)方式和結(jié)構(gòu)特點，可分為以下幾類通過圓柱面之間的過盈配合實現(xiàn)連接，常用于軸與套的連接。通過圓錐面之間的過盈配合實現(xiàn)連接，具有自鎖性，常用于需要較高緊固力的場合。利用脹緊套或脹緊環(huán)等脹緊元件實現(xiàn)過盈連接，適用于軸與輪轂等連接。設(shè)計原則：過盈連接的設(shè)計應(yīng)遵循以下原則保證連接的緊固性和可靠性；考慮被連接件的材料、強(qiáng)度、剛度等因素；過盈連接的設(shè)計與計算考慮裝配和拆卸的方便性；考慮環(huán)境因素對連接性能的影響。計算方法：過盈連接的計算主要包括以下幾個方面過盈連接的設(shè)計與計算根據(jù)被連接件的尺寸、材料、溫度等因素確定合理的過盈量。過盈量的確定通過計算或?qū)嶒烌炞C連接的強(qiáng)度是否滿足要求。連接強(qiáng)度的校核根據(jù)過盈量和被連接件的物理性質(zhì)計算緊固力的大小。緊固力的計算過盈連接的設(shè)計與計算過盈連接的裝配方法主要有以下幾種裝配方法利用壓力機(jī)將軸壓入孔中，適用于小型、輕質(zhì)的過盈連接。壓入法將被連接件加熱至一定溫度后迅速套裝在一起，利用熱脹冷縮原理實現(xiàn)過盈配合，適用于大型、重質(zhì)的過盈連接。熱裝法過盈連接的裝配與拆卸拆卸方法過盈連接的拆卸方法主要有以下幾種冷裝法將被連接件冷卻至一定溫度后進(jìn)行裝配，適用于一些特殊要求的過盈連接。拉出法利用拉力器或千斤頂?shù)裙ぞ邔⑤S從孔中拉出。過盈連接的裝配與拆卸利用加熱或冷卻的方法使被連接件產(chǎn)生溫差變形，從而松開過盈配合。溫差法對于無法采用其他方法拆卸的過盈連接，可以采用破壞法將其拆開，但這種方法會損壞被連接件，應(yīng)盡量避免使用。破壞法過盈連接的裝配與拆卸BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05焊接、膠接與鉚接焊接連接的類型與特點焊接類型包括電弧焊、氣焊、激光焊等多種類型。連接特點焊接連接具有連接強(qiáng)度高、密封性好、變形小等優(yōu)點。但同時也存在易產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形、對材料性能有一定影響等缺點。主要包括機(jī)械膠接、熱熔膠接、壓敏膠接等。膠接類型膠接連接具有連接應(yīng)力分布均勻、耐疲勞性能好、對材料性能影響小等優(yōu)點。但同時也存在耐高溫性能差、長期載荷下易老化等缺點。連接特點膠接連接的類型與特點鉚接類型包括實心鉚釘鉚接、空心鉚釘鉚接、抽芯鉚釘鉚接等。連接特點鉚接連接具有連接強(qiáng)度高、耐振動和沖擊性能好等優(yōu)點。但同時也存在密封性差、易產(chǎn)生松動和疲勞破壞等缺點。鉚接連接的類型與特點BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06連接的選擇與設(shè)計根據(jù)連接件的性質(zhì)、使用環(huán)境和要求，選擇合適的連接類型，如焊接、螺紋連接、鉚接等。連接類型選擇強(qiáng)度與剛度要求制造工藝性拆卸與維護(hù)連接應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度要求，確保連接件在承受載荷時不會發(fā)生破壞或變形。連接的選擇應(yīng)考慮制造工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性，便于加工和裝配。對于需要經(jīng)常拆卸和維護(hù)的連接，應(yīng)選擇易于拆卸和維修的連接方式。連接的選擇原則與方法根據(jù)實際需求選擇合適的連接類型。確定連接類型根據(jù)連接類型和要求，設(shè)計合理的連接結(jié)構(gòu)，包括連接件的形狀、尺寸和配合精度等。設(shè)計連接結(jié)構(gòu)根據(jù)連接件的材質(zhì)、載荷和工作環(huán)境等因素，計算連接的強(qiáng)度是否滿足要求。計算連接強(qiáng)度在設(shè)計過程中要考慮連接的制造工藝性，包括加工方法、加工精度和裝配方法等?？紤]制造工藝連接設(shè)計的步驟與內(nèi)容在設(shè)計連接結(jié)構(gòu)時要避免應(yīng)力集中，以免導(dǎo)致連接件的疲勞破壞。