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【优制咨询精益好文】设备六大系统之连接系统

2024-05-07      
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机械连接系统是指通过某种方式将两个或多个物体或组件连接在一起,以形成一个整体或结构。这种连接可以确保机械部件能够牢固地固定在一起,承受工作时的各种力和应力,从而保证设备的正常运行。

胶连接分为可拆式连接和不可拆式两种。可拆连接是利用螺杆、花键、楔销等将零部件固定在一起。这种连接方式在维修时可以拆卸,且不会损坏零件。

可拆连接类型:键连接、销连接、螺纹连接、锥形连接、弹性连接。

不可拆连接主要指焊接、胶接、焊接(电弧焊、气体焊、激光焊)、铆接、粘合剂连接等,维修或更换时需锻、锯或氧割才能拆卸,所以零配件一般不能二次使用。



常见的键连接方式有平键、半圆键、花键等。


·一、键连接·

平键

依靠两个侧面作为工作面,靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。平键用途最广,因为其结构简单,拆装方便,对中性好,适合高速、承受变载、冲击的场合。键的两侧面必须与键槽配合精确,原则上键与键槽的配合应紧密没有松动,这样工作中如需顺、逆转时不易产生松动现象。键与轮毂键槽的配合略微松动一些,便于装卸,但间隙还是越小越好。


常见故障有压溃,在静连接中,主要发生在键、轴、毂中较弱者的工作表面上。


原因主要是键选型不对或过载。


预防方法是定期检查。


半圆

半圆键是键的一种,其上表面为一平面,下表面为半圆弧面,俗称月牙键。月牙键一般应用于轻载,适用于轴的锥形端部。


半圆键的优点是工作表面为两个侧面,靠侧面来传递转矩,具有良好的对中性。 键在轴槽中能绕槽底面弧曲率中心摆动,因此能自动适应轮毂键槽底面的倾斜。


缺点是轴上键槽较深,削弱了轴的强度,一般只在受力较小的部位采用。


常见故障为剪切断裂,原因是锥面之间的静摩擦力不足导致配合发生滑动,半圆键受到挤压,挤压力矩超过半圆键的剪切断裂力矩,进而出现半圆键剪切断裂。


预防方法是禁止过载运行。


花键连接由内花键和外花键组成,内、外花键均为多齿零件,在内圆柱表面上的花键为内花键,在外圆柱表面上的花键为外花键。花键连接接受力较为均匀,因槽较浅,齿根处应力集中较小,轴与毂的强度削弱较少,齿数较多,总接触面积较大,因而可承受较大的载荷,轴上零件与轴的对中性好适用于定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的连接。


常见故障是键齿磨损,原因为过载、 正常磨损等。


另外,花键轴弯曲也是常见故障,原因是过载或轴承损坏。


采取的预防方法是禁止过载运,定期检查。


·二、销连接·


销连接主要用来固定零件间的相对位置,与平键连接相比较,它所承受的载荷要小,主要起定位作用。


销连接比较常见的有圆柱销、开口销。


圆柱销一般用以连接、锁定零件或作装配定位用,也可以作为安全装置的零件。结构简单、对中性好、承载能力高、受变载与冲击性能好,但要求配合面加工精度高,应用广泛。


常见的销连接是开口销,一般用于防止螺母与螺栓的相对转动,开口销是一种金属五金件,俗名弹簧销。


·三、螺纹连接·



由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件,需与螺母配合,用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。

螺栓连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接,具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。

常见故障有螺纹磕碰部分的塑性变形,如果螺纹精度低或连接时常装拆,很可能发生滑丝现象。



螺丝是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理,循序渐进地紧固器物机件的工具。螺钉通常是单独(有时加垫圈)使用,一般起紧固或定位作用。


常见故障及原因有螺丝松动。


发生的主要原因为振动导致的松动。


预防方法可以定期检查,定期紧固或涂抹螺纹胶。


·四、弹性连接·

JB型弹簧减震器又称风机减震器就是弹性连接的典型代表,主要适用于管道及设备的抗振动。具有结构简单,安装方便等特点,减震器上下端各有螺栓及螺栓孔,弹簧上端有高度调节螺母,可根据安装需要自由调整高度,减震器两端有侧向橡胶阻尼,加大了垂向的阻尼系数,提高了纵向和横向的刚度,确保设备能更安全的运行。


常见故障之一是减震器异响。


发生的原因为阻尼橡胶老化,同时还有螺栓松动的故障。


可以采用定期检查减震器螺丝、橡胶的方法来预防。

·五、其他连接·


焊接,也称作熔接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料,如塑料的制造工艺及技术。


常见故障及原因有砂眼,裂纹。


原因是焊接时熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来而形成的空穴 。


预防方法是定期检查焊接部位有无砂眼、裂纹。


胶接是利用胶粘剂在连接面上产生的机械结合力、物理吸附力和化学键合力而使两个胶接件连接起来的工艺方法。


胶连接的优点是工艺简便,不需要复杂的工艺设备,胶接操作不必在高温高压下进行,因而胶接件不易产生变形,接头应力分布均匀。



在通常情况下,胶接接头具有良好的密封性、电绝缘性和耐腐蚀性。


缺点是易老化、胶接接头抗剥离和抗冲击能力差。


常见故障是开裂,原因为胶接部位长时间日晒或涂抹的胶接面未清理。


采用的预防方法是定期检查,开裂后重新打胶。

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