精密機械設(shè)計基礎(chǔ)-第十四章聯(lián)接

1、第十四章 聯(lián)接第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、分類一、分類1、根據(jù)被聯(lián)接零件的性質(zhì)：、根據(jù)被聯(lián)接零件的性質(zhì)：n機械零件與機械零件的聯(lián)接機械零件與機械零件的聯(lián)接 n光學(xué)零件與機械零件的聯(lián)接光學(xué)零件與機械零件的聯(lián)接 2、根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點分：據(jù)結(jié)構(gòu)的特點分：n可拆聯(lián)接可拆聯(lián)接 n永久聯(lián)接（不可拆聯(lián)接）永久聯(lián)接（不可拆聯(lián)接）二、基本要求二、基本要求1、保證足夠的聯(lián)接強度、保證足夠的聯(lián)接強度 2、保證足夠的聯(lián)接精度、保證足夠的聯(lián)接精度 3、保證聯(lián)接結(jié)構(gòu)的可靠性保證聯(lián)接結(jié)構(gòu)的可靠性 4、聯(lián)接方便，工藝性好、聯(lián)接方便，工藝性好 5、滿足其他一些特殊要求、滿足其他一些特殊要求 第二節(jié)機械零件的聯(lián)接第二節(jié)機械零件的聯(lián)接

2、一、可拆聯(lián)接可拆聯(lián)接（一）螺釘和螺紋聯(lián)接（一）螺釘和螺紋聯(lián)接（圖141）1聯(lián)接螺紋的主要類型聯(lián)接螺紋的主要類型 ：（1）粗牙螺紋粗牙螺紋（2）細(xì)牙螺紋）細(xì)牙螺紋有較小的螺距、螺紋深度和螺旋升角有較小的螺距、螺紋深度和螺旋升角 （3）其它專門用途的聯(lián)接螺紋其它專門用途的聯(lián)接螺紋 1）目鏡螺紋）目鏡螺紋 一種特殊用途的梯形螺紋，牙型角一種特殊用途的梯形螺紋，牙型角60，專用于目鏡與鏡框之間的聯(lián)接。為了轉(zhuǎn)動專用于目鏡與鏡框之間的聯(lián)接。為了轉(zhuǎn)動均勻、輕快和在轉(zhuǎn)角不大（一般小于均勻、輕快和在轉(zhuǎn)角不大（一般小于36）的情況下，得到較大的軸向移動，目鏡螺的情況下，得到較大的軸向移動，目鏡螺紋常制成多頭螺紋紋

3、常制成多頭螺紋 2)顯微鏡物鏡螺紋顯微鏡物鏡螺紋 國際通用特殊標(biāo)準(zhǔn)螺紋，牙型角國際通用特殊標(biāo)準(zhǔn)螺紋，牙型角55，專，專用于顯微鏡上物鏡組件與鏡管的聯(lián)接。為用于顯微鏡上物鏡組件與鏡管的聯(lián)接。為了便于更換不同情率的物鏡，各國標(biāo)準(zhǔn)相了便于更換不同情率的物鏡，各國標(biāo)準(zhǔn)相同。同。3)圓柱管螺紋圓柱管螺紋 多用于水、煤氣管路，以及潤滑和電氣管多用于水、煤氣管路，以及潤滑和電氣管路系統(tǒng)的聯(lián)接，螺紋牙型角路系統(tǒng)的聯(lián)接，螺紋牙型角55。圓柱管。圓柱管螺紋的公稱直徑不等于螺紋大徑，而近似螺紋的公稱直徑不等于螺紋大徑，而近似等于管子的孔徑。等于管子的孔徑。2螺釘聯(lián)接零件的型式及應(yīng)用螺釘聯(lián)接零件的型式及應(yīng)用:（1）螺

4、釘聯(lián)接零件）螺釘聯(lián)接零件n螺釘螺釘n螺栓螺栓n螺母螺母n墊圈墊圈 （2）螺釘其他用途螺釘其他用途n調(diào)節(jié)零件的位置（調(diào)節(jié)零件的位置（圖14-2a）n作轉(zhuǎn)動零件作轉(zhuǎn)動零件 心軸（心軸（圖14-2b）n組成導(dǎo)軌（組成導(dǎo)軌（圖14-2c）3螺釘聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計螺釘聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計:（1）螺釘?shù)念愋停┞葆數(shù)念愋蚽圓柱頭螺釘（圓柱頭螺釘（圖143）n球面圓柱頭螺釘（球面圓柱頭螺釘（圖147）n沉頭螺釘（沉頭螺釘（圖148d）（2）確定螺釘直徑、長度、數(shù)量及排列形式）確定螺釘直徑、長度、數(shù)量及排列形式1）直徑）直徑n一般取決于結(jié)構(gòu)，受力大時經(jīng)過計算一般取決于結(jié)構(gòu)，受力大時經(jīng)過計算2）長度（）長度（圖14-3）n

5、零件零件1的最小厚度的最小厚度hmin應(yīng)稍大于螺釘?shù)穆菸矐?yīng)稍大于螺釘?shù)穆菸不蛲说恫鄣拈L度或退刀槽的長度n螺尾或退刀槽長度約等于螺尾或退刀槽長度約等于1.52個螺距個螺距 n螺釘?shù)臄Q入深度一般按下列關(guān)系：螺釘?shù)臄Q入深度一般按下列關(guān)系： 鋼或青銅鋼或青銅ld 鑄鐵鑄鐵l（1.251.5）d 鋁合金鋁合金l（1.52.5）d 式中式中d為螺釘?shù)墓Q直徑為螺釘?shù)墓Q直徑 n受力很小可適當(dāng)減少深度，但不應(yīng)小于受力很小可適當(dāng)減少深度，但不應(yīng)小于2.5個個螺距螺距n螺釘長度應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)長度螺釘長度應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)長度3)獲得必要的擰入深度（獲得必要的擰入深度（圖14-4）n局部增加螺孔處的厚度局部增加螺孔處的厚

6、度 n螺孔處鑲?cè)胗脧姸容^高的材料制出螺紋螺孔處鑲?cè)胗脧姸容^高的材料制出螺紋 4）數(shù)目）數(shù)目5）排列形式）排列形式扳手空間的大小，制造方便與否扳手空間的大小，制造方便與否6）涉及的類型和尺寸規(guī)格）涉及的類型和尺寸規(guī)格盡量少盡量少（3）被聯(lián)接零件的定位）被聯(lián)接零件的定位1）利用兩個定位銷定位（）利用兩個定位銷定位（圖145）2）利用圓柱配合面和一個定位銷定位利用圓柱配合面和一個定位銷定位（圖14-6） 3）一個螺釘?shù)穆?lián)接中防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)）一個螺釘?shù)穆?lián)接中防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（圖14-7）（4）螺釘聯(lián)接的防松）螺釘聯(lián)接的防松 1）用增加摩擦力的方法防松（用增加摩擦力的方法防松（圖14-8）2）用機械固定的方法防松（用

7、機械固定的方法防松（圖149）3）用粘結(jié)方法防松（用粘結(jié)方法防松（圖1410）（5）防止螺釘丟失結(jié)構(gòu)（）防止螺釘丟失結(jié)構(gòu)（圖14-11）（二）銷釘聯(lián)接（二）銷釘聯(lián)接1、銷釘?shù)念愋?、銷釘?shù)念愋停?）圓柱銷）圓柱銷1）優(yōu)點：）優(yōu)點： 定位精度較高定位精度較高2）缺點：）缺點： 不宜多次拆卸不宜多次拆卸（2）圓錐銷圓錐銷1）優(yōu)點）優(yōu)點 ： 能多次拆裝能多次拆裝 2）缺點缺點 ： 銷釘孔加工需用錐形鉸刀鉸制銷釘孔加工需用錐形鉸刀鉸制 2、銷釘?shù)闹饕猛居?、銷釘?shù)闹饕猛居校?）作定位零件）作定位零件 （圖145）（2）作聯(lián)接零件作聯(lián)接零件 （圖1412）3、銷釘聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計、銷釘聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）

8、選定銷釘類型（）選定銷釘類型（表141）（2）計算或驗算）計算或驗算（3）銷釘聯(lián)接的防松（）銷釘聯(lián)接的防松（圖14-12）（三）鍵聯(lián)接（三）鍵聯(lián)接1鍵的類型、特點和應(yīng)用鍵的類型、特點和應(yīng)用（1）分類：）分類：n平鍵平鍵n半圓鍵半圓鍵n斜鍵（楔鍵和切向鍵）斜鍵（楔鍵和切向鍵） （2）平鍵）平鍵1）分類）分類n普通平鍵（普通平鍵（圖14-13a） 圓頭（圓頭（A型）或方頭（型）或方頭（B型）；型）； 一端圓頭，另一端方頭（一端圓頭，另一端方頭（C型）。型）。n導(dǎo)向平鍵（簡稱導(dǎo)鍵）（導(dǎo)向平鍵（簡稱導(dǎo)鍵）（圖1413b）n滑鍵圖（滑鍵圖（14-13c）（3）半圓鍵（）半圓鍵（圖1414a）1）優(yōu)點：）

9、優(yōu)點： 工藝性好，方便地用于錐形軸工藝性好，方便地用于錐形軸 2）缺點：）缺點： 軸上的鍵槽較深軸上的鍵槽較深 （2）楔鍵（）楔鍵（圖1415） 斜鍵的一種斜鍵的一種 1.分類：n 普通楔鍵普通楔鍵n 鉤頭楔鍵鉤頭楔鍵 2鍵聯(lián)接的設(shè)計與計算（圖鍵聯(lián)接的設(shè)計與計算（圖14-16）（1）選型）選型 （2）確定尺寸和材料確定尺寸和材料 （3）強度驗算強度驗算二、不可拆聯(lián)接二、不可拆聯(lián)接1.分類：分類：n 焊接焊接n 鉚接鉚接n 壓合壓合n 膠接膠接n 鑄合鑄合 （一）焊接（一）焊接n利用加熱（有時還需要加壓），使兩個以上利用加熱（有時還需要加壓），使兩個以上的金屬件在聯(lián)接處的原子或分子結(jié)合的一種的金

10、屬件在聯(lián)接處的原子或分子結(jié)合的一種不可拆聯(lián)接方法。不可拆聯(lián)接方法。 按照加熱的方法和焊接過程的特點，焊接可按照加熱的方法和焊接過程的特點，焊接可分為三大類：分為三大類： 1.熔焊（氣焊、電弧焊、電渣焊等）、熔焊（氣焊、電弧焊、電渣焊等）、 2.壓焊（電阻焊、摩擦焊、感應(yīng)焊、冷壓焊壓焊（電阻焊、摩擦焊、感應(yīng)焊、冷壓焊等）、等）、 3.釬焊釬焊 在精密機械與儀器中應(yīng)用普遍的是電阻焊與在精密機械與儀器中應(yīng)用普遍的是電阻焊與釬焊釬焊1電阻焊電阻焊1）定義：）定義： 電阻焊又稱為接觸角是利用電流通過焊件時電阻焊又稱為接觸角是利用電流通過焊件時產(chǎn)生的電阻熱，把焊件加熱到塑化（軟化）產(chǎn)生的電阻熱，把焊件加熱

11、到塑化（軟化）狀態(tài)，再加壓力形成焊接頭狀態(tài)，再加壓力形成焊接頭 。2）分類：）分類：n 點焊點焊n 縫焊縫焊n 對焊對焊 2釬焊釬焊 釬焊是利用釬料把零件聯(lián)接在一起，釬焊時，釬焊是利用釬料把零件聯(lián)接在一起，釬焊時，使熔化了的釬料充滿焊件焊接使熔化了的釬料充滿焊件焊接 處的間隙中，處的間隙中，當(dāng)焊料凝固后形成焊縫當(dāng)焊料凝固后形成焊縫 （二）鉚接（二）鉚接（圖14-18）1、定義： 利用鉚釘或被聯(lián)接件之一上起鉚釘作用利用鉚釘或被聯(lián)接件之一上起鉚釘作用的鉚接頸產(chǎn)生局部塑性變形，形成鉚釘頭，的鉚接頸產(chǎn)生局部塑性變形，形成鉚釘頭，把零件聯(lián)接在一起的方法把零件聯(lián)接在一起的方法 。2、注意原則：1）鉚釘材料

12、的彈性模量要盡可能小。2）盡可能增大被聯(lián)接零件的支承面 3）盡可能減小鉚接力 （圖14-19，14-20，14-21，14-22）（三）壓合（三）壓合1、定義：、定義： 利用兩個零件配合面的過盈，把一個零件壓利用兩個零件配合面的過盈，把一個零件壓入另一個零件構(gòu)成的聯(lián)接。入另一個零件構(gòu)成的聯(lián)接。2、分類：、分類：n光面壓合聯(lián)接（光面壓合聯(lián)接（圖14-23）n滾花壓合聯(lián)接（滾花壓合聯(lián)接（圖1424） （四）鑄合（四）鑄合1、定義：、定義： 是把尺寸較小但具有一定性能要求的零件是把尺寸較小但具有一定性能要求的零件（嵌件）鑄入另一零件（稱為基本零件）的（嵌件）鑄入另一零件（稱為基本零件）的一種聯(lián)接方法

13、一種聯(lián)接方法 。（圖14-25）（五）膠接（五）膠接 利用膠粘劑把零件粘合在一起的聯(lián)接方法。利用膠粘劑把零件粘合在一起的聯(lián)接方法。與其它形式的聯(lián)接比較，膠接有下列優(yōu)點：與其它形式的聯(lián)接比較，膠接有下列優(yōu)點：1）可以膠接各種金屬材料，也可以膠接非金）可以膠接各種金屬材料，也可以膠接非金屬材料，以及把金屬材料和非金屬材料膠接屬材料，以及把金屬材料和非金屬材料膠接在一起。在一起。2）膠接表面光滑、平整、美觀，膠接處應(yīng)力）膠接表面光滑、平整、美觀，膠接處應(yīng)力分布均勻，避免了鉚接、焊接、螺釘聯(lián)接時分布均勻，避免了鉚接、焊接、螺釘聯(lián)接時存在的應(yīng)力集中現(xiàn)象。存在的應(yīng)力集中現(xiàn)象。3）膠接時，被聯(lián)接零件一般不需

14、要加熱，即）膠接時，被聯(lián)接零件一般不需要加熱，即使需要加熱，加熱溫度也較低，這就保證了使需要加熱，加熱溫度也較低，這就保證了被聯(lián)接零件材料性質(zhì)不致改變。因而，聯(lián)接被聯(lián)接零件材料性質(zhì)不致改變。因而，聯(lián)接極薄的零件時，也不致產(chǎn)生變形極薄的零件時，也不致產(chǎn)生變形 4）膠接能滿足如絕緣、密封、防腐蝕等使用）膠接能滿足如絕緣、密封、防腐蝕等使用要求，有的膠接還能達(dá)到很高的透明度，這要求，有的膠接還能達(dá)到很高的透明度，這對于光學(xué)零件的聯(lián)接極為重要。對于光學(xué)零件的聯(lián)接極為重要。5）膠接結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，不削弱零件的強）膠接結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，不削弱零件的強度度 膠接的缺點主要有：膠接的缺點主要有：1）隨著使用溫度的增高，膠結(jié)的強度會降低；）隨著使用溫度的增高，膠結(jié)的強度會降低；2）膠接的表面須經(jīng)仔細(xì)的清潔處理。）膠接的表面須經(jīng)仔細(xì)的清潔處理。3）膠接固化的時間一般比較長，膠接后不能）膠接固化的時間一般比較長，膠接后不能立即使用。立即使用。 第三節(jié)第三節(jié)機械零件與光學(xué)零件的聯(lián)接機械零件與光學(xué)零件的聯(lián)接 一、聯(lián)接的特點和應(yīng)滿足的要求一、聯(lián)接的特點和應(yīng)滿足的要求 1、滿足的要求：1）聯(lián)接要牢固可靠，保證光學(xué)零件的相對位置，不引起光學(xué)零件的變形和內(nèi)應(yīng)力2）便于裝配、調(diào)整 ，能徹底清洗 3）保證有效通光孔徑不受