连接设计要注意的问题

　　

机械是由零件组成的，各零件之间的关系称之为连接。连接设计要注意什么问题？

　　

1、被连接件接合面设计要注意的问题

　　

1）接合面应有合理的形状和足够大的尺寸。为使两零件可靠的连接起来，它们的接合面必须紧密贴合。因此两零件的接合面形状应简单，容易得到高精度和紧密的配合，最常见的接合面是平面和圆柱面。

　　

图1a中两个零件用凸缘连接，受左方向力矩M，由于接合面在中间接触面积很小，两边有较大空隙，连接螺钉很快松脱，采用图1b的结构比较合理。

　　

 

　　

a b

　　

图1 接触面应有合理的形状

　　

2)接合面的位置对连接效果有明显的影响。如图2，将长度为L的圆柱形或平面接合面，中间作出长度为L1的凹槽，可避免因加工误差而产生中间凸起，连接有松动的现场，而保证两端接触，连接稳定。

　　

　　

a 圆柱接合面 b 平接合面

　　

图2 改动接合面形状，改进连接效果

　　

2、减少接头的应力集中

　　

1）各坚固件间受力不均匀，坚固件的数量常是比较多的，如固定一个汽缸盖的要用多个螺钉，应尽量使这些坚固件受力均匀，如提高加工精度，采用配作方法，提高装配的一致性等。此外还要注意由于变形协调的应力分布不均匀。如图3示出铆钉、焊接中坚固件受力不均匀问题。因此在设计中要限制受力方向坚固件数目或焊缝长度，并要求材料有较大塑性，使载荷能得到较大均化。

　　

　　

图 3

　　

2）连接件引起的应力集中，螺钉、铆钉连接在零件上钻孔，皱起運 接要在轴上作键槽，不但减小了被连接件的承载面积，而且引起应力集中。为减轻这些应力集中，应选用应力集中较小的方式，如焊、粘、弹性环连接。并采用应力集中较小的结构，如减荷槽等。

　　

3、考虑环境和工作条件的要求

　　

在常温环境中，冲击或变载荷条件下工作的汽缸或油缸螺栓，长螺栓和柔度较大，抗冲击能力强，宜采用图4b的结构，在高温环境下，由于螺栓长，热膨胀量大，螺栓伸长使其预紧力减小，造成泄漏，图4a适用于这种场合。

　　

　　

a b

　　

图 4 考虑工作环境设计螺栓连接

　　

4、使连接件受力情况合理

　　

图5所示的点焊连接应承受剪切载荷，避免在受拉或翻倒力矩的情况下，使点焊受拉力。

　　

　　

图 5 点焊连接的合理受力