第7章机械连接1

7.1.2连接的要求
1)足够的连接强度； 2)连接精度（零件之间足够准确的相对位置）； 3)连接结构的可靠性（振动和冲击下不松动）； 4)连接工艺性好（连接方便）； 5)满足特殊要求（密封，绝缘，导电...）。
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7.2 可拆连接
•可拆连接的主要型式 • 可拆连接主要有螺钉（包括螺栓）和 螺纹连接、销钉连接和键连接等
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平键
导键和滑键：用于轮毂需要沿轴向移动的连接（动连接） 移动距离大时，宜用滑键
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2）半圆键
•两个侧面是工作面
优点：工艺性好 缺点：键槽比较深 应用：主要用于锥形轴的辅助装置连接
和小载荷的连接
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3）斜键－楔键 •楔键上下两面都是工作面
• 靠摩擦力传递转矩，并能承 受单方向的轴向力。
3.螺钉连接的结构设计
1）连接零件型式的选定
（1）螺钉连接型式
•圆柱头螺 钉
•球面圆柱头螺钉
•沉头螺 钉
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•2）确定螺钉直径、长度、数量及排列形式
• 螺钉的长度，取决于通孔的 被连接零件1的厚度h和螺钉拧入 零件2的深度l
•h应大于螺钉螺尾或退刀槽长度，当 h太大时可用螺钉头沉入零件1的方法； •l的长度根据母材而定：拧入钢或青 铜中时l=d，拧入铸铁中l=（1.25-1.5） d，拧入铝中l=（1.5-2.5）d。
•几何均布
•圆周均 布
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•3）被连接零件的定位 •（1）利用两个定位销定位
•（2）利用圆柱配合面和一个 定位销定位
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•单个螺钉连接的防转结构
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•5）螺钉放松和防丢失的结构 • （1）用增加摩擦力的方法防松
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• （2）用机械固定的方法防松
电阻对焊与闪光对焊均是基本的对焊方法。焊接时把焊 件分别夹持在两对夹具之间，将焊件的两端面对准，并在接 触处通电加热进行焊接。
电阻对焊与闪光对焊的区别：操作方法不同，电阻对焊是 焊件对正加压后再通电加热；而闪光对焊则是先向焊件通电 ，而后使焊件接触建立闪光过程进行加热。
•电阻对焊
•闪光对焊
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中性好，导向精度高等。 应用：定心精度高，载荷大，轴上零件经常滑移的场合
•矩形花键
•渐开线花键
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7.3 不可拆连接
不可拆连接的主要连接型式有：焊接、铆接、压合、铸合、 胶接；
主要特点：结构简单、工作可靠、结构紧凑、成本低； 应用：不影响精密机械与仪器的制造、装备、检修及使用的
要求下，应优先采用不可拆连接。
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2) 铆接 定义：利用铆钉或被连接件之一上的铆钉作用的铆接颈产生
局部变形，形成铆钉头，把零件连在一起的方法。
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（1）铆接原则
制成铆钉头的过程中，由于铆接力的作用，被连接 零件的连接处也会发生变形，为了尽量减少被铆接零件 在铆接时的损伤，应注意以下原则：
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2020/11/26
第7章机械连接1
主要内容
• 第一节 连接的分类与要求 • 第二节 可拆连接 • 第三节 不可拆连接
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7.1 连接的分类与要求
7.1.1 连接的分类 根据连接结构的特点可分为：
1.可拆连接：零件可反复拆装，不影响设备使用性能。 2.永久连接（不可拆连接）：拆开后至少有一个零件被损坏。 根据连接零件的性质可分为：机械零件与机械零件的连接和光学 零件与机械零件的连接。
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1.连接螺纹的主要类型
粗牙和细牙普通螺纹
当粗牙螺纹和洗牙螺纹具有相同的公称直径时，细牙螺纹具有较小的螺 距和螺纹深度，适于作薄壁零件（如光学仪器中镜筒等）和薄板零件上 的螺纹。由于细牙螺纹螺旋升角较小，因而具有较强的防松能力。
专用联接螺纹 •1）目镜螺纹 • 一种特殊用途的梯形螺纹，牙型 角60o，专用于目镜与镜框之间的连接。 常制成多头螺纹。为了转动均匀、轻快 的在转角不大的情况下得到较大的轴向 移动，目镜螺纹通常制成多头螺纹
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•2.螺钉连接零件的型式及应用 (1)螺钉连接零件的型式
螺钉、螺栓、螺母、垫圈等
出于防锈、美观的考虑，螺钉会进行电镀（镀铬、锌）、发黑等处理
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•(2)应用 • 基本用途－连接零件和固定零件
• 其它用途－调节零件位置、作为转动零件的心轴、与直线运 动零件组成导轨等。
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• 2）显微镜物镜螺纹 • 国际通用特殊标准螺纹，牙型角55o，专用于显微镜上物 镜组件与镜管的连接，以便于更换不同倍率的物镜
•3）圆柱管螺纹 • 多用于水、煤气管路，以及润滑和电气管路系统的连接， 螺纹牙型角55o。圆柱管螺纹的公称直径不等于螺纹大径，而近 似等于管子的孔径。一般使用英制，如：G1/2
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•1）焊接
• 定义：是利用加热（有时还需加压），使两个及以上的金属 件在连接处的原子或分子相结合的一种不可拆连接方法
• 分类： • 按照加热方法和焊接过程的特点可分为： 熔焊（气焊、电 弧焊、电渣焊等）、压焊（电阻焊、摩擦焊、感应焊、冷压焊） 和钎焊。
•精密仪器中主要应用的是：电阻焊（点焊、缝焊、对焊）、钎焊
螺钉连接
• 用于连接零件之 一比较厚，或由于结 构原因，不便安装螺 母时，直接在该被连 接零件上制出螺孔， 把螺钉拧入，构成连 接。
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双头螺栓连接
• 为了避免 带螺孔的被连 接零件因经常 拆而使螺孔受 到损坏，可采 用双头螺栓连 接
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❖螺纹连接－利用被连接零件本身所具有的 螺纹，直接进行连接
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缝焊
缝焊与点焊的区别：缝焊是以圆盘状铜合 金电极 (滚轮电极)代替点焊的棒状电极。
焊接时，滚轮电极压紧工件的同时，并 作波动。使工件产生移动。电极在滚动过 程中通电，每通一次电就在工件间形成一 个焊点。连续通电，在工件间便出现相互 重叠的焊点，从而形成连续的焊缝，亦可 断续通电或滚轮电极以步进式滚动时通电 获得重叠的焊点。 应用：
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•钎焊优点：
••钎焊加热温度较低，对母材组织和性能影响较小； ••钎焊接头平整光滑，外形美观； ••焊件变形较小，尤其是采用均匀加热（如炉中钎焊）的钎焊 方法，焊件的变形可减小到最低程度，容易保证焊件的尺寸精 度； ••某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条钎缝，生产率高； ••可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接。
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•3.销钉连接的防松
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7.2.3键连接
• 键主要用于轴和轴上零件之间的连接，实现周向固定以传 递转矩，有时也能实现轴向定位或者轴向滑动导向。
1.键的类型、特点和应用
•平键
•半圆键
•斜键
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1）平键
•两侧是工作面
普通平键：用于轮毂与轴没有相对轴向移动的连接 （静连接）
电阻焊优点：
• a.两金属是在压力下从内部加热完成焊接的，无论是焊 点的形成过程或结合面的形成过程，其冶金问题都很简 单。因此，焊接时无需焊剂或气体保护，也不需使用焊 丝、焊条等填充金属，便可获得质量较好的焊接接头， 其焊接成本低。
• b.由于热量集中，加热时间短，故热影响区小，变形和 应力也小。通常焊后不必考虑矫正或热处理工序。
硬钎料有：铝基、银基、铜基、锰基、镍基、金基 、钛基等钎料用的熔剂称钎剂（钎焊焊剂）。它是保证钎焊过 程顺利进行和获得致密接头不可缺少的焊接材料之一。
•钎剂的作用：
• 1) 清除钎料和母材表面的氧化物； • 2) 保护焊件和液态钎料在钎焊过程中免受氧化； • 3) 改善液态钎料对焊件的润湿性。
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•（2）钎焊
• 钎焊是利用钎料把零件连接在一起的连接，它 与熔焊方法不同，钎焊时母材不熔化，采用比母材熔 化温度低的钎料，加热温度采取低于母材固相线而高 于钎料液相线的一种连接方法。当被连接的零件和钎 料加热到钎料熔化，利用液态钎料在母材表面润湿、 铺展与母材相互溶解和扩散和在母材间隙中润湿、毛 细流动、填缝与母材相互溶解和扩散而实现零件间的 连接。 • 钎焊还能用加热的方法将零件拆卸，并可重新 钎焊。
之间生成椭球状的熔化核心，切断电流后该核心冷凝而形成熔核，
它便成为连接两工件的点状焊缝。
• 优点：生产效率高，成本低，焊件在焊 接后的变形及物理性质变化小。 • 缺点：不能得到气密性的连接，且焊点处 留有难以去除的电极痕迹
• 应用：焊接薄板零件。焊件的厚度一般 为0.05~6mm，有时可扩大至10mm，甚至30mm。 焊件数量最好是2件，一般不超过3件。
•钎焊缺点：
••钎焊接头强度比较低； ••耐热能力比较差； ••耐蚀能力差； ••装配精度要求高。
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钎料的分类
钎料按其熔化温度范围分为软钎料和硬钎料。前者 熔点在450℃以下，后者熔点在450℃以上。
又根据组成钎料的主要元素把这两类又细分为各种 基的钎料。
软钎料有：铋基、铟基、锡基、铅基、镉基、锌基 等钎料。
缝焊接头也须是搭接，由于焊缝是焊点 的连续，所以用于焊接要求气密或液密的 薄壁容器，如油箱、水箱、暖气包、火焰 筒等。
焊接件厚度：钢质零件在2mm以下，有 色金属在1.5mm以下。
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对焊
定义：把焊件整个接触面焊接在一起的连接。
对焊一般按加压及通电方式的不同可分为：电阻对焊、闪 光对焊、滚对焊。
•
接零件上，不宜多次拆卸。
•圆锥销：用作连接零件来传递一定扭矩。圆锥销具
•
有1：50的锥度，因锥度很小，在承受横向
•
载荷时可以自锁，有时也在定位零件，能