机械制造工程_7.1机械连接成形(图文教程)

第七章 连接成形

材料通过机械、物理化学和冶金方式，由简单型材或零件连接成复杂零件和机械部件的工艺过程称为连接成形。

连接成形分为如下三类：

1. 机械连接成形

机械连接成形是指用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件将分离型材或零件连接成一个复杂零件或部件的过程（如图7-1（a）所示）。相互间的连接是靠机械力来实现的，随机械力的消除接头可以松动或拆除。主要用于机架与机器的装配，易损件的连接。

2. 物理化学连接成形

物理化学连接是用粘胶或钎料通过毛细作用和分子间力作用或者相互扩散及化学反应作用，将两个分离表面连接成不可拆卸接头的过程（如图7-1（b）所示）。主要用于异种材料和非金属材料之间的连接，以及复杂零件之间的组装连接。

（a）机械连接 （b）物理化学连接 （c）冶金连接

图7-1 连接成形接头型式

3. 冶金连接成形

冶金连接成形是通过加热或加压（或两者并用）使两个分离表面的原子达到晶格距离，并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程（如图7-1（c）所示）。主要用于金属材料及金属结构的焊接成形，通常称为焊接。

本章主要介绍焊接的基本原理和应用，并对机械连接、物理化学连接作以简单介绍。

第一节 机械连接成形

在机械制造过程中，一些零件或部件运行一段时间后需要维护和保养或更换，有时希望与其它零件之间的连接为可拆卸的连接形式，如活塞头与活塞杆，曲柄与连杆机构，离合器和制动器与轴的连接，工装夹具中的定位与夹紧元件及组合夹具中的各元件之间的连接等，这些都是典型的机械连接结构。

一、机械连接的分类

按连接件的形式不同，机械连接可分为螺纹连接、铆钉连接、销钉连接、扣环连接和快动件连接五类。

1. 螺纹连接

螺纹连接的连接件包括螺钉、螺栓、螺母和螺纹嵌入件（如图7-2所示）。

图7-2 常用螺纹连接件

一般情况下，螺钉与螺孔一起使用，但有时也和螺母一起使用，如机器螺钉和炉用螺栓。一般螺钉比螺栓小。

2. 铆钉连接

（a）普通铆钉 （b）盲铆钉

图7-3 铆钉连接接头

1-顶铁或锤砧 2-动力锤 3-连接件 4-铆钉 5-盲铆钉 6-铆钉体 7-夹头 8-小轴

铆接常常用作永久性连接。铆钉是用钉体部分的直径和长度来代表其规格的。铆钉帽可以采用各种不同的形式，以满足各种具体需要。一般用装在动力锤上的模具进行铆接，在背面的顶铁或锤砧作用下使铆钉固定就位（如图7-3a）。图7-3b是盲铆钉结构，通过推和拉中间铆钉体（及小轴），产生镦锻铆钉头的作用。

3. 销钉连接

销钉经常代替铆钉或螺栓，来实现零件之间的连接和定位（如图7-4所示）。最常用的销钉有槽销、滚销、锥形销和开口销等。

图7-4 销钉及销钉连接接头

4. 扣环连接

扣环是用冲压或金属丝做成的盘形零件，能牢固地嵌入槽中，起限位或人工轴肩的作用（如图7-5所示）。通常用在轴件上，作轴向定位器用。

图7-5 扣环连接件 图7-6 快动连接件

5. 快动连接

快动连接是用来放开和扣紧弹簧压力的（如图7-6所示）。主要用于薄金属板组装。

二、机械连接的特点及应用

机械连接的优点是强度易于保证，可靠性高，可目检性好，并且易于现场修理。缺点是接头易产生松动，密封性差，安装工艺复杂。

机械连接主要用于受力不大，没有密封性要求，但要求可靠性高，可目检性好和易于修理的机器零部件的连接，如各类轮与轴之间的连接、连杆与活塞的连接、凸轮与挺杆之间的连接等。