《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第十章聯(lián)接

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第十章聯(lián)接匯報(bào)人：AA2024-01-14contents目錄聯(lián)接概述螺紋聯(lián)接鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接銷聯(lián)接過盈聯(lián)接01聯(lián)接概述聯(lián)接是指將兩個(gè)或多個(gè)零部件連接在一起，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的相互作用和傳力效果。定義聯(lián)接在機(jī)械設(shè)計(jì)中具有至關(guān)重要的作用，它能夠保證各零部件之間的正確位置、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以及承受和分散載荷。作用聯(lián)接的定義與作用分類根據(jù)聯(lián)接的性質(zhì)和特點(diǎn)，可以將其分為可拆聯(lián)接、不可拆聯(lián)接和特殊聯(lián)接三類。其中，可拆聯(lián)接包括螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接等；不可拆聯(lián)接包括焊接、鉚接、膠接等；特殊聯(lián)接包括過盈配合聯(lián)接、彈性聯(lián)接等。內(nèi)容聯(lián)接的內(nèi)容涉及聯(lián)接件的選擇與設(shè)計(jì)、聯(lián)接的預(yù)緊與防松、聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算與校核等方面。此外，還需考慮聯(lián)接的制造工藝性、裝配工藝性以及維修方便性等因素。聯(lián)接的分類與內(nèi)容聯(lián)接廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備和結(jié)構(gòu)中，如汽車、飛機(jī)、船舶、橋梁、建筑等。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)聯(lián)接的性能要求也越來越高，如高強(qiáng)度、高精度、高可靠性等。應(yīng)用隨著新材料、新工藝和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，聯(lián)接技術(shù)也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。例如，采用高強(qiáng)度合金材料可以提高聯(lián)接的承載能力；采用先進(jìn)的表面處理技術(shù)可以提高聯(lián)接的耐腐蝕性和耐磨性；采用智能傳感技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)接狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制等。未來，隨著數(shù)字化、智能化制造技術(shù)的不斷發(fā)展，聯(lián)接技術(shù)將朝著更加高效、智能、綠色的方向發(fā)展。發(fā)展聯(lián)接的應(yīng)用與發(fā)展02螺紋聯(lián)接螺紋的形成通過螺旋線的運(yùn)動(dòng)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。螺紋的分類根據(jù)截面形狀不同，可分為三角形、矩形、梯形和鋸齒形等；根據(jù)螺旋線方向不同，可分為左旋和右旋；根據(jù)用途不同，可分為連接螺紋和傳動(dòng)螺紋。螺紋的形成與分類雙頭螺柱聯(lián)接將雙頭螺柱一端旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，另一端配以螺母和墊圈，將兩被聯(lián)接件連接在一起。適用于被聯(lián)接件之一較厚或不便裝拆的場(chǎng)合。螺栓聯(lián)接由螺栓、螺母和墊圈組成，多用于被聯(lián)接件不太厚和兩邊都有足夠裝配空間的場(chǎng)合。螺釘聯(lián)接將螺釘直接旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，不用螺母。適用于被聯(lián)接件之一較厚且不需要經(jīng)常裝拆的場(chǎng)合。螺紋聯(lián)接的基本類型在裝配時(shí)，對(duì)螺紋聯(lián)接施加預(yù)緊力，使其達(dá)到一定的預(yù)緊狀態(tài)。預(yù)緊可以提高聯(lián)接的剛度、緊密性和防松能力。采取一定措施防止螺紋聯(lián)接在振動(dòng)或沖擊載荷作用下自行松脫。常見的防松方法有摩擦防松、機(jī)械防松和破壞螺旋副運(yùn)動(dòng)關(guān)系防松等。螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松防松預(yù)緊考慮螺紋聯(lián)接在預(yù)緊力作用下，由于材料蠕變等原因?qū)е骂A(yù)緊力松弛的情況，進(jìn)行松弛強(qiáng)度計(jì)算。松弛強(qiáng)度計(jì)算疲勞強(qiáng)度計(jì)算靜強(qiáng)度計(jì)算考慮螺紋聯(lián)接在交變載荷作用下發(fā)生疲勞破壞的情況，進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算?？紤]螺紋聯(lián)接在靜載荷作用下發(fā)生塑性變形或斷裂的情況，進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。030201螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算03鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接兩側(cè)面為工作面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，對(duì)中性好，適合高速、承受變載和沖擊載荷的場(chǎng)合。半圓鍵聯(lián)接以半圓的側(cè)面為工作面，軸上鍵槽用銑刀銑出，輪轂鍵槽用插刀插出，對(duì)中性較差，常用于載荷不大的場(chǎng)合。楔鍵聯(lián)接以楔形的上下兩面為工作面，靠鍵的上下兩面的楔緊作用傳遞轉(zhuǎn)矩，能軸向固定零件和承受單向軸向力，但楔鍵的斜面在軸和輪轂上會(huì)引起偏心，因此多用于載荷平穩(wěn)和低速的場(chǎng)合。鍵聯(lián)接的類型與特點(diǎn)

鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算擠壓強(qiáng)度計(jì)算校核鍵與輪轂的擠壓強(qiáng)度，防止輪轂被擠壞。剪切強(qiáng)度計(jì)算校核鍵的抗剪強(qiáng)度，防止鍵被剪斷。彎曲強(qiáng)度計(jì)算校核鍵的彎曲強(qiáng)度，防止鍵發(fā)生彎曲變形。選用原則01根據(jù)使用要求和工作條件選擇鍵的類型和尺寸。設(shè)計(jì)步驟02確定鍵聯(lián)接的類型和尺寸；選擇鍵的材料和熱處理方式；確定鍵的工作長(zhǎng)度；進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核。注意事項(xiàng)03避免在軸和輪轂上開槽過深，以免削弱零件的強(qiáng)度和剛度；注意鍵槽的加工精度和表面粗糙度對(duì)鍵聯(lián)接性能的影響；對(duì)于重要的鍵聯(lián)接，應(yīng)進(jìn)行必要的靜載和動(dòng)載試驗(yàn)，以確保其安全可靠。鍵聯(lián)接的選用與設(shè)計(jì)04花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接的類型與特點(diǎn)類型矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵。特點(diǎn)花鍵聯(lián)接具有較高的承載能力和對(duì)中性，適用于傳遞較大的轉(zhuǎn)矩和定心精度要求高的場(chǎng)合?？紤]花鍵齒面間的擠壓應(yīng)力，需計(jì)算花鍵齒面的擠壓強(qiáng)度。擠壓強(qiáng)度計(jì)算對(duì)于較薄的花鍵齒，需考慮剪切應(yīng)力，計(jì)算花鍵齒的剪切強(qiáng)度。剪切強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)花鍵聯(lián)接承受彎曲載荷時(shí)，需計(jì)算花鍵齒的彎曲強(qiáng)度。彎曲強(qiáng)度計(jì)算花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)步驟確定花鍵類型、尺寸和公差等級(jí)；選擇適當(dāng)?shù)呐浜戏绞胶捅砻娲植诙?；進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核。注意事項(xiàng)避免花鍵齒根部的應(yīng)力集中；控制花鍵齒面的粗糙度以減小磨損；保證花鍵聯(lián)接的定心精度和同軸度。選用原則根據(jù)傳遞的轉(zhuǎn)矩、定心精度、軸向位移和振動(dòng)等因素選用合適的花鍵類型?；ㄦI聯(lián)接的選用與設(shè)計(jì)05銷聯(lián)接圓柱銷、圓錐銷、開口銷、槽銷等。類型銷聯(lián)接主要用于固定零件之間的相對(duì)位置，可承受不大的載荷，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、裝拆方便等特點(diǎn)。特點(diǎn)銷聯(lián)接的類型與特點(diǎn)根據(jù)銷的剪切面積和許用剪切應(yīng)力計(jì)算銷的剪切強(qiáng)度。剪切強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)銷孔壁的擠壓面積和許用擠壓應(yīng)力計(jì)算銷的擠壓強(qiáng)度。擠壓強(qiáng)度計(jì)算對(duì)于承受彎曲載荷的銷，需進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。彎曲強(qiáng)度計(jì)算銷聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)聯(lián)接要求和使用條件選擇合適的銷類型、材料和尺寸。選用確定銷孔的位置和尺寸，考慮裝拆方便和定位精度要求，進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化。同時(shí)，需注意防止松動(dòng)和脫落等問題，確保聯(lián)接的可靠性和安全性。設(shè)計(jì)銷聯(lián)接的選用與設(shè)計(jì)06過盈聯(lián)接123依靠包容件（孔）和被包容件（軸）的徑向過盈實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定心性好、承載能力高。圓柱面過盈聯(lián)接利用包容件和被包容件的圓錐面之間的過盈配合實(shí)現(xiàn)聯(lián)接，能同時(shí)承受軸向和徑向載荷，定心性和自鎖性較好。圓錐面過盈聯(lián)接通過包容件和被包容件的特殊形狀實(shí)現(xiàn)過盈配合，如球面、拋物面等，能承受多向載荷，定心性和自鎖性良好。成形過盈聯(lián)接過盈聯(lián)接的類型與特點(diǎn)過盈量的確定根據(jù)工作條件、配合公差、材料性質(zhì)等因素確定過盈量，以保證聯(lián)接的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。校核計(jì)算對(duì)過盈聯(lián)接進(jìn)行強(qiáng)度校核和穩(wěn)定性校核，確保聯(lián)接安全可靠。優(yōu)化設(shè)計(jì)在滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的前提下，對(duì)過盈聯(lián)接進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以降低制造成本和提高裝配效率。過盈聯(lián)接的設(shè)計(jì)與計(jì)算03注意事項(xiàng)在裝配和拆卸過程中，應(yīng)注意保護(hù)配合表面不受