張經(jīng)天+于凱洋+張俊杰

（鄭州大學機械工程 450001）

摘要：近年來，機械設備應用十分的廣泛，加上工業(yè)4.0的大力倡導，機械裝置作為所有信息技術應用的根本，機械行業(yè)的重要性越發(fā)明顯。而在機械設計當中，機械原件之間的聯(lián)接顯得越來越重要，這主要是由于聯(lián)接部位易發(fā)生疲勞、斷裂等破壞，導致機器故障，因而十分有必要清楚各個聯(lián)接部位的優(yōu)缺點，以及他們在傳動設備中的應用。

關鍵詞：螺紋聯(lián)接；鍵聯(lián)接；銷聯(lián)接；鉚接；焊接；

引言：

無論多么復雜的機械設備，都是從零件到機構的組合體，這種組合就是聯(lián)接。如螺紋聯(lián)接、鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接；另外不便拆卸的聯(lián)接有鉚接、焊接、膠接和過盈聯(lián)接等?？梢赃@樣說，無聯(lián)接，無機構，更不用談及機器?？梢?，機械連接在機構、機器、乃至所以生產(chǎn)中的重要性，下面本文主要就常見的幾種聯(lián)接做一簡單介紹。

一、螺紋聯(lián)接

螺紋聯(lián)接是用螺紋件或被聯(lián)接件的螺紋部分將被聯(lián)接件聯(lián)成一體的可拆聯(lián)接。它的失效形式主要有兩種：一是在軸向力作用下，螺栓桿和螺紋部分發(fā)生塑性變形或斷裂；二是在橫向力作用下，螺栓桿和孔壁的貼合面上發(fā)生壓潰或螺栓桿被剪斷。它的設計準則：a.對于受拉螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂，因而設計準則是保證螺栓的靜力或疲勞拉伸強度。b.對于受剪螺栓，其主要破壞形式是貼合面壓潰或螺栓桿被剪斷，其設計準則是保證連接的擠壓強度和螺栓的剪切強度。其特點、應用場合：螺紋連接是可拆的機械靜連接，廣泛應用于板件間連接、機器外封殼的連接。

二、鍵聯(lián)接

鍵聯(lián)接是通過鍵實現(xiàn)軸和軸上零件間的周向固定以傳遞運動和轉矩。它的主要失效形式為：一、對于普通平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等靜連接鍵，其主要失效形式是工作面被壓潰（除非有嚴重過載，一般不會出現(xiàn)鍵的剪斷）。二、對于導向平鍵連接和滑鍵連接等動連接，其主要失效形式是工作面的過度磨損。它的設計準則：a.靜連接鍵，其主要破壞形式是工作面被壓潰，因而設計準則是保證各工作面的抗擠壓強度，取鍵、軸輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應力校核。b.對于動連接鍵，其主要破壞形式是工作面的過度磨損，其設計準則是保證工作面上的壓力，取鍵、軸輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應力校核。其特點、應用場合：鍵連接是可拆連接，既有靜連接鍵又有動連接鍵，結構簡單、裝拆方便、有一定對中性。通常用來實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉矩，有的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動的導向。

三、銷聯(lián)接

銷聯(lián)接是指用銷將被聯(lián)接件聯(lián)接成一體的可拆卸聯(lián)接，可以傳遞不大的載荷，有時也作為過載剪斷的保險零件。它的失效形式主要為由于承受過大載荷被剪斷。其設計準則：a.定位銷，通常不受載荷或只受很小載荷，故不做強度校核計算，其直徑可按結構確定。b.連接銷，可根據(jù)工作要求選定，其尺寸可根據(jù)連接的結構特點按經(jīng)驗和規(guī)范確定，必要時按剪切和擠壓強度校核。c.安全銷，在機器過載時應被剪斷，因此，銷的直徑應按過載時被剪斷的條件確定。它的主要特點、應用場合：銷是加工和裝配時的重要輔助零件，可用于傳遞不大的載荷，安全銷可作為安全裝置的過載元件。

四、鉚接、焊接、膠接和過盈聯(lián)接

鉚接是利用鉚釘將兩個或兩個以上的元件連接在一起的一種不可拆的聯(lián)接，其按鉚縫性能不同可分為：強固鉚縫（飛機蒙皮與框架、起重機設備的機架、建筑物的椼架）、強密鉚縫（蒸汽鍋爐、壓縮空氣儲存器）、緊密鉚縫（一般的流體儲存器和低壓管道）。

焊接，比較常見的是屬于熔融焊的電焊、氣焊和電渣焊，其中電焊應用最廣。與鉚接相比，焊接具有強度高、工藝簡單、由于聯(lián)接而增加的質量少、工人勞動條件好等優(yōu)點。常用于制造箱體、機架。

膠接是利用膠粘劑在一定條件下把預制的元件連接在一起；并具有一定的連聯(lián)強度。它與鉚接、焊接、螺紋聯(lián)接等相比有許多獨特的優(yōu)點，主要有：1）可以膠接不同性質的材料；2）可以膠接異型、復雜部件和大的薄板結構件；3）容易實現(xiàn)密封、絕緣；4）工藝簡單；5）膠接外形平滑，由于聯(lián)接而增加的質量少。但其穩(wěn)定性較差，且膠接工藝不成熟，難以控制。目前膠接在機床、汽車、造船、化工、儀表、航空、航天等工業(yè)部門應用日漸廣泛。

過盈聯(lián)接，也稱為干涉配合聯(lián)接或緊配合聯(lián)接。主要應用于軸與轂、輪圈與輪芯的聯(lián)接以及滾動軸承與軸或座孔的聯(lián)接。

總結：

以上主要介紹了生活中的幾種常見的機械聯(lián)接的定義、失效形式、設計準則、特點及應用場合，目的是為了使我們更深的了解這幾種聯(lián)接以及聯(lián)接的重要性，希望在日常應用中能夠正確的應用聯(lián)接。

參考文獻：

【1】濮良貴，陳國定，吳立言. 機械設計[M]. 8版. 北京：高等教育出版社，2006

【2】沈萌紅. 機械設計[M]. 武漢：華中科技大學出版社，2012

【3】程友聯(lián)，楊文堤. 機械設計[M]. 武漢：華中科技大學出版社，2011

作者簡介：

1.張經(jīng)天（1995.12.27-）男，漢族，河南省濮陽市人，學生，鄭州大學，機械工程；2.于凱洋（1995.1.20-）男，漢族，河南省鄭州市人，學生，鄭州大學，機械工程；3.張俊杰（1994.11.27-）男，漢族，河南省洛陽市人，學生，鄭州大學，機械工程。endprint