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第二篇机械创意机构设计基础
第二篇 机械创意机构设计基础
第三章 连接及夹紧机构
第一节 固定连接及其作用
一、铆接
在被铆接的零件的相应位置钻上适当的孔,穿上铆钉,将铆钉另一端用铆枪(或榔头)将铆钉挤压变形与相配孔挤紧和压紧端面,即可。图3-1所示为薄型型材间的铆接连接。
二、焊接
焊接主要是采用热熔的方法,将连接部分加热至相融合或焊缝间填以焊料进行连接。焊接有许多类型,如气焊、电弧焊、气体保护焊、摩擦焊等。焊接的基本形式及符号如图3-2所示。
三、销连接
利用一个销插入需要连接的零件。销是常用的标准零件,一般为圆锥形或圆柱形。固定连接一般用锥形销打入孔中。图3-3表示了几种销的画法。
活动连接的销一般为插销,如图3-4所示。
销连接还可用于机械零件的安全保护装置中,销的材料强度应该低于零件的强度。常见的其他销有螺尾锥销、开口销等,如图3-5所示。
四、键连接
键是用于连接轴与轴上的零件,使它与轴能同时转动。如图3-6所示。
键的种类:如图3-7
(1)普通平键
(2)导向平键
(3)半圆键
(4)普通楔键
(5)花键
五、螺纹连接
螺纹连接可拆卸,主要用于紧固零件。
螺纹连接分为螺栓、螺柱和螺钉连接等。
(1)螺柱和螺栓连接
螺柱和螺栓如图3-8所示。
连接方法如图3-9所示。
(2)螺钉连接
螺钉一端有头,另一端为由小到大的锥形螺纹,这种螺钉叫自攻螺钉。如图3-10所示。
(3)差动螺纹连接
差动螺纹连接是一副套装的螺钉,靠内外两层螺钉互相嵌套进行连接。如图3-11所示。
第三节 活动连接及其应用
活动连接指两零件之间的连接是可使两零件相互转动或相互滑动连接。
一、杆与固定支点的连接
杆与固定支点的活动连接,依赖于一轴线固定的活动销———轴,连接的杆只能在一个平面内转动。另一种连接是活球连接,如图3-12所示.
二、滑动连接
两个零件之间可以相互滑动的连接方式,如图3-13所示。
三、滑动轴承
两个相互滑动的零件都变成一个环的时候,就成了轴承与轴,如图3-14所示。
四、滚动轴承
滑动轴承可演变成滚动轴承。图3-15介绍了常见的几种滚动轴承。
向心球轴承
滚子轴承
平底推力轴承
五、齿轮连接
用齿轮连接两个零件,既传递运动又传递力。
齿轮传动常用的基本形式有:
1、平面传动
主动轴和从动轴相互平行。大致分为以下几种:
(1)直齿轮传动连接
直齿轮也叫圆柱齿轮,轮齿排列在圆柱体的外表面,分为外啮合和内啮合两种形式,如图3-16(a)(b)。
为提高传动的承载能力以及传动的稳定性,并有效地减少噪声,可将齿轮作成斜齿、人字齿等,如图3-16(c)、(d)。若将另一齿轮的柱面展直,就成为图3-16(e)所示的齿轮齿条传动,将转动变为直线运动。
(2)非圆齿轮传动连接
非圆齿轮传动如图3-17(a)所示,是一对椭圆偏心齿轮。图3-17(b)是非圆齿轮液体流量计的工作原理。
2、空间齿轮传动连接
主动轴和从动轴在空间相交或相错,如图3-18所示。
(1)圆锥齿轮传动,如图3-18(a)所示。圆锥齿轮可分为直齿、斜齿和曲齿等,在传递速度较高时采用斜齿和曲齿,如图3-18(b)所示。
(2)螺旋齿轮与另一交错的螺杆就构成了蜗杆蜗轮机构,如图3-18(c)。
第三节 柔性连接及其应用
柔性连接是指在传递运动过程中两零件相互的位置、角度等可在一定范围内变化而不影响传递的效果的一类连接形式。常见的是弹簧连接、万向轴连接等。
一、弹簧连接
按弹簧受力的情况可以分为拉簧、压簧和扭簧等。按形状分类主要有以下几种,如图3-19所示。
螺旋弹簧。如图3-19(a)所示。
涡卷弹簧
涡卷弹簧如图3-19(b)所示,是一卷盘成蚊香状的弹簧钢片。图3-20所示为气压表的内部结构简图,卷簧是铜管卷成的,并与被测容器相通,当容器内的压力升高时,弹簧管里的压力也升高,迫使卷簧产生微小的伸直,连接到弹簧的指针也随之偏转一定的角度,从而指示出容器内的气体压力。
板簧
板簧也称叶片弹簧,如图3-19(c)所示。
(4)扭簧
如图3-19(d)所示,常用的文件夹子、晾衣服用的夹子等,都是利用扭簧的弹性作用,如图3-21所示。
二、万向轴连接
万向轴连接是联轴器中的活动连接的一种,它主要用于允许轴线轴向窜动以及角偏移的活动轴间的连接,图3-22所示为典型的万向接头。
图3-23所示为一种滑槽万向联轴器。
图3-24所示为球形万向联轴器。
三、其他柔性连接
1、皮带、链条连接。如图3-25所示。
2、弹簧柔性连接
弹簧的特性是可以弯曲且具有伸缩性。可以传递较小的转矩,例如清洗下水道的电动或手动清理工具,如图3-26(b)所示。图3-26(c)直接利用了弹簧的中间空间作为输送球形物料的通道。
第四节 其他连接与夹
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