【正文】 的聯(lián)系，而且在微觀上建立了金屬內(nèi)部組織之間的內(nèi)在聯(lián)系，其連接表面接近到原子間的結(jié)合力的程度，因此，焊接時往往采用加熱或加壓或兩者并用的措施，以實現(xiàn)連接表面間的原子結(jié)合。按加熱熱源形式分為氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊等。（3） 釬焊：采用低熔點的填充金屬（稱為釬料），熔化后與固態(tài)母材相互擴散形成金屬結(jié)合。（2） 生產(chǎn)機器零件（或毛壞）、大型機件可達幾十噸、百噸。焊接結(jié)構(gòu)的缺點（1） 焊接接頭的組織和性能有較大的不均勻性；（2） 焊接結(jié)構(gòu)有較大的焊接應力和變形，不僅影響形狀和尺寸，且降低結(jié)構(gòu)和承載能力；（3） 焊接接頭容易產(chǎn)生缺陷，且應力集中現(xiàn)象嚴重，在一定條件下，焊接結(jié)構(gòu)比鉚接結(jié)構(gòu)更易出現(xiàn)脆斷事故。手弧焊最常用。液態(tài)熔渣在熔池中浮起，起保護液態(tài)金屬的作用。如果低碳鋼，采用光焊絲，由于熔化金屬缺乏保護，空氣中的氮、氧大量侵入，焊縫質(zhì)量顯著變壞。為了保證焊縫質(zhì)量，必須采取措施，去除有害物質(zhì)，增加合金元素。焊芯在焊接中作為電極，傳導電流，產(chǎn)生電弧。焊絲牌號前面第一個字符“H”，表示焊條用鋼，如H08，H08A，H08MnA，H08Mn2SiA，H10Mn2等，國標有規(guī)定。焊條藥皮按其作用分為穩(wěn)弧劑，造氣劑、造渣劑、脫氧劑、合金劑和粘結(jié)劑等。多種原材料粉末按一定比例配成涂料，壓涂在焊芯上。焊條牌號分為十大類：結(jié)構(gòu)鋼焊條、鉬和鉻鉬耐熱焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條、特殊用途焊條。酸性焊條操作工藝性好（如穩(wěn)弧性好，容易脫渣，飛濺少、成形美觀），對油、銹和水的敏感性不大，抗氣孔能力強，焊接電源可采用交流或直流。結(jié)構(gòu)鋼焊條中，除低氫鉀型和低氫鈉型藥皮外均為酸性焊條。焊接變形和應力焊接變形和應力的形成原因，是由于焊接接頭區(qū)域受不均勻加熱和冷卻的作用，其膨脹和收縮受四周冷金屬的拘束不能自由進行，會產(chǎn)生焊接變形和殘余應力。常見焊接變形有：縮短變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪形變形。③ 采用合理的焊接順序?qū)?米以上焊縫可采用逐步退焊法、跳焊法、分中逐步退焊法；對中長焊縫（~1米長）可采用分中對稱焊法。② 火焰矯正法：局部加熱工件，利用加熱時發(fā)生的壓縮塑性變形和冷卻時的收縮變形、矯正原來的變形，僅適用于低碳鋼和沒有淬硬傾向的普通低合金鋼。（4）減少焊接應力的工藝措施① 選擇合理的焊接順序：拼板時先焊錯開的短焊縫，后焊直通的長焊縫。③ 錘擊焊縫，焊完一道焊縫后，用一定形狀的錘均勻迅速錘擊焊縫金屬，使之得到延伸，可降低殘余應力，又可減少焊接變形。焊后冷卻時，加熱區(qū)和焊縫一起收縮，以減少殘余應力。常用消除應力退火（也稱高溫回火）來消除殘余應力。焊接結(jié)構(gòu)的工藝性焊接結(jié)構(gòu)工藝性包括材料選擇、焊縫布置和焊接接頭設計。低碳鋼和強度級別不高的普通低合金鋼（如16Mn等）具良好的焊接性，易于保證焊接質(zhì)量。② 焊縫布置原則178。178。178。178。178。178。③ 接頭設計178。常見桁架結(jié)構(gòu)多采用搭接接頭。178。通常，要求焊透的受力焊縫盡量采用雙面焊，利于保證質(zhì)量，不能雙面焊的工件可采用單面焊雙面成形技術(shù)，設計相應的坡口形式。 接頭斷面設計原則焊接接頭兩側(cè)板厚或斷面應相同或接近，使接頭兩側(cè)加熱均勻。不同厚度鋼板對接的允許厚度差（mm）較薄的厚度≥2~5＞5~9＞9~12＞12允許厚度差（δδ1）1234（二）螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接因其構(gòu)造簡單，拆裝方便，都已標準化，批量生產(chǎn)，成本低廉，聯(lián)接可靠，有足夠的強度、剛度和自鎖性，廣泛用于各種金屬結(jié)構(gòu)和機構(gòu)中。圓柱螺旋線是沿著圓柱表面運動的點的軌跡，該點的軸向位移a與相應的角位移a成正比，在圓柱表面上，沿著螺旋線所形成的連續(xù)凸起和溝槽稱為螺紋。根據(jù)牙型可分為三角螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋。螺紋的主要參數(shù)有：① 線數(shù)：如果有兩個以上的動點，同時在同一個圓柱面上作同樣的螺旋運動，且軸向為等距分布時，則形成多線螺旋線。② 旋向：點沿圓柱表面運動的角位移方向和軸向位移方向不同，螺旋線有右旋和左旋之分，螺釘順時針旋入的稱為右旋螺紋，逆時針旋入的稱左旋螺紋，常用大多數(shù)螺紋都是右旋的。牙側(cè)與螺紋軸線的垂線的夾角α/2叫牙型半角。⑤ 內(nèi)徑（小徑）d1：與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱面的直徑叫螺紋內(nèi)徑（或小徑）。⑦ 螺距P：相鄰兩牙在中線上對應相點間的軸向距離。⑨ 螺旋升角φ：在中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角。普通螺紋牙型角60176。同一公稱直徑可有多種螺距的螺紋。一般聯(lián)接常用粗牙螺紋，據(jù)公稱直徑查標準選用。細牙螺紋比粗牙螺紋釘桿強度高，但不耐磨，易滑扣，多用于薄壁零件。的英制細牙螺紋，公稱直徑為管子內(nèi)徑，還有圓錐管螺紋，牙型角有55176。兩種，不同填料即可保證聯(lián)接緊密性。② 螺釘聯(lián)接，如被聯(lián)接之一較厚，即可采用螺釘聯(lián)接。此種聯(lián)接不適于經(jīng)常拆卸的聯(lián)接，經(jīng)常拆卸可使螺孔磨損導致修理困難及被聯(lián)接件的報廢。拆裝時只需卸下螺母，不必擰出螺柱。在擰松螺母時，保證螺柱在螺孔中不得轉(zhuǎn)動。④ 緊定螺釘聯(lián)接：將釘擰入一個零件的螺紋孔，使釘?shù)哪┒隧斪×硪涣慵砻婊蝽斎胂鄳目友?。螺紋聯(lián)接用標準聯(lián)接件主要有以下六種：① 螺栓：按加工精度不同分為粗制螺柱和精制螺栓兩種。② 雙頭螺柱：兩端均制有螺紋，共擰入機體端的螺紋長度為L1，L1的大小與被聯(lián)接件的材料有關(guān)，當鋼對鋼連接時，L1=d，當鋼對鑄鐵聯(lián)接時L1==，當鋼對鋁合金時L1=2d。圓頭和十字頭都不便施加較大力矩，所以選用的直徑不要過大，一般不超過10mm。⑤ 螺母：常用六角螺母，亦有粗制和精制之分。如要求減輕重量且不常拆卸可用扁螺母，常拆卸時用厚螺母。螺紋緊固件的強度級別國家標準規(guī)定：螺紋緊固件按其材料機械性能分級，強度級別由數(shù)字表示：螺栓用兩個數(shù)字表示，小數(shù)點前的數(shù)字為材料的抗拉強度σBmin/100，小數(shù)點后的數(shù)字為10，兩個數(shù)字相乘的10倍即為材料的最低屈服極限σSmin（MPa）。為防止螺紋副咬死和減少磨損，應使螺母的材料級別比螺栓材料的級別低。固定滑輪的聯(lián)接螺栓就是松聯(lián)接的典型例子，這種螺栓只有在承受外載荷時才受到力的作用。預緊可增加聯(lián)接剛度，緊密性和提高防松能力。螺母或釘頭與被聯(lián)接件支撐面間的磨擦力也有助于防止螺母松脫。這種防松裝置一般可分為三類：① 利用磨擦力防松，彈簧墊圈是結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的防松零件，但因彈力不均而不十分可靠。還可用鎖緊螺母防松。② 利用聯(lián)接件的形狀防松利用附加聯(lián)接件的形狀，或改變螺紋副的形狀使螺紋副不能相對轉(zhuǎn)動。 六角槽螺母設置開口銷，安裝時在螺桿末端鉆孔（指開口銷）可用于承受沖擊線載荷變化較大的聯(lián)接。 單耳止動圈：將其一邊彎起貼在螺母側(cè)面上，另一邊彎下貼在被聯(lián)接件的側(cè)壁上，防松可靠。 三聯(lián)止動墊圈：將三個螺母擰緊后把墊圈的兩邊分別扳起貼在三個螺母的側(cè)面上，使三個螺母彼此制約。 串聯(lián)鋼絲：用于螺釘數(shù)目不多且排列較密的聯(lián)接，注意鋼絲穿聯(lián)方向，圖中右圖方向合理，防松效果，但安裝費時。 端面沖點：屬于永久止動，用于不擬拆卸的螺紋聯(lián)接。螺栓組結(jié)構(gòu)設計應考慮的因素① 從加工看，聯(lián)接接合面的幾何形狀應盡量簡單，常使螺栓組的形心與聯(lián)接面的形心相重合。通常采用條狀或環(huán)狀接合面，減少加工量和接合面不平的影響，同時增加聯(lián)接剛度。③ 螺栓受力要合理，對受橫向載荷的普通螺栓可采用減荷裝置。④ 裝配時使每個螺栓的預緊力一樣，使接合面產(chǎn)生均布壓力。對有緊密性要求的聯(lián)接，要按有關(guān)規(guī)定設計t值。螺栓組受力情況① 受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接：包括螺栓組連接、普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔用螺栓聯(lián)接。對鉸制孔用螺栓聯(lián)接，在橫向外載荷作用下，螺栓桿承受剪切和擠壓。③ 受軸向載荷的螺栓組聯(lián)接：多螺栓受力均勻，其軸線相同，設想螺栓均布，每個螺栓受外載荷相同。當M作用后0~0左側(cè)的螺栓被拉緊，軸向拉力增大，右側(cè)的螺栓被放松，螺栓的預緊力QP減小。圖（c）為翻轉(zhuǎn)力矩作用下，接合面間的擠壓應力分布圖。由圖看出，接合面左邊緣擠壓應力最小，右邊緣擠壓應力最大。提高螺栓聯(lián)接強度的措施① 改善螺紋牙間載荷分配不均現(xiàn)象從剛度變形來分析，在力的傳遞過程中，螺栓受拉，螺距增大，而螺母受壓螺距減小，兩者螺距的變化差要靠旋合螺紋的彎剪變形來協(xié)調(diào)補償。為改善螺紋牙上載荷分布的不利情況，常采用的方法有：178。178。~15176。178。這些措施加工復雜，只適用于重要場合。 減少應力集中，在螺栓的螺紋牙上、螺紋收尾處、過渡圓角處、桿截面變化處都有應力集中。此外加大釘頭釘桿過渡圓角，切制卸載槽及采用卸載過渡，螺紋收尾退力槽等均可減少集中應力。④ 避免附加應力如支撐面不平、螺母孔不正、被聯(lián)接件打孔不在一條直線上，被聯(lián)接件剛度過小，鉤頭聯(lián)接，都使聯(lián)接產(chǎn)生附加應力，設計中要加以避免。滾壓螺紋比車制螺紋工藝好。對螺紋表面氮化，氰化等表面硬化處理也可提高螺栓的疲勞強度。冷加工，亦稱為金屬切削加工，包括刀具切削加工（其中有車削加工、鉆鏜加工、刨削、插削、拉削、銑削加工，磨料切削加工；齒輪齒形的加工）。（一）鑄造鑄造的過程是將液態(tài)金屬澆注到鑄模中，待其冷卻后獲得一定形狀和性能的鑄件。鑄造可以生產(chǎn)形狀復雜、特別是內(nèi)腔復雜的毛壞坯，尺寸和重量不受限制。鑄件與零件形狀、尺寸接近，加工余量小。由于金屬冷卻時產(chǎn)生內(nèi)應力，易出現(xiàn)缺陷，因此質(zhì)量不穩(wěn)定；由于其內(nèi)部組織粗大不勻，其機械性能不如鍛件高。鑄造生產(chǎn)方法分為砂型鑄造和特種鑄造兩大類，以砂型鑄造為主。砂型鑄造主要用于鑄鐵、鑄鋼、鑄銅、鑄鋁等材料的鑄件生產(chǎn)。②鑄件壁的連接：鑄件壁連接處要有結(jié)構(gòu)圓角。③鑄件應避免過大的水平面。⑤避免鑄件收縮受阻如常見輪形鑄件，輪輻為偶數(shù)，直線形。為防止裂紋，可制成彎曲輪輻，以借輪輻或輪緣的微量變形，減少內(nèi)應力。特種鑄造① 熔模鑄造，以蠟為材料制模，又叫“失蠟制造”，能鑄造各種有色及黑色金屬鑄件。③壓力鑄造：壓鑄機壓室內(nèi)澆注液態(tài)或半液態(tài)金屬，充填鑄型，并在高壓下成形和結(jié)晶。效率高易實現(xiàn)自動化，產(chǎn)品質(zhì)量好，實現(xiàn)少屑和無屑加工，成本低。⑤離心鑄造：金屬液加入旋轉(zhuǎn)的鑄型中。鍛造分為自由鍛和模鍛兩大類。自由鍛將坯料放在設備（自由鍛錘或水壓機）的上、下抵鐵之間，因坯料在壓力作用下是自由流動的，故稱為自由鍛。 自由鍛產(chǎn)品尺寸精度低、加工量大，材料消耗多，生產(chǎn)率低，勞動條件差，勞動強度大，只有在單件、小批量生產(chǎn)才是合理的。按照使用設備不同，模鍛分為錘上模鍛，曲柄壓力機上模鍛、平鍛機上模鍛，螺旋壓力機上模鍛及其他專用設備上模鍛。板料沖壓利用裝在沖壓機床上的沖模對金屬板料加工，使之變形或分離，從而獲得零件或毛坯。板料沖壓的原材料要具有良好的塑性和較低的抗變形能力，如低碳鋼、合金鋼、銅、鋁。操作簡單，易于機械化和自動化，且成本低。其他壓力加工方法擠壓形成，使用的壓力大，金屬變形量大，可制作多種材料，多種形狀的金屬工件，且精度高、機械性能好，可機械化自動化。精密模鍛，經(jīng)向鍛造、高速錘鍛造等。 鉗工一般為手工操作，主要有劃線、鏨削、鋸削、銼削、刮削、鉆孔和鉸孔、攻絲和套扣等，機械裝配和修理也屬鉗工范圍。機械加工必須有刀具，如車刀、刨刀、插刀、銳刀、鏜刀等，磨削用的刀是砂輪。車削能加工的表面有端面、外圓、內(nèi)圓、錐面、螺紋、回轉(zhuǎn)成形面、回轉(zhuǎn)溝槽及滾花等，使用范圍廣泛，加工表面精度好，且易保證零件加工表面的位置精度，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。②鏜床加工：主要設備是臥式鏜床。由于鏜床上有精確的定位裝置，適合對箱體機座、支架等形狀復雜大型零件孔系進行定位和加工，是機械加工的關(guān)鍵性設備，是其他設備不能取代的。刨削、插削和拉削①刨削用來加工平面、刨床分牛頭刨和龍門刨兩種。刨削機床的主運動為往復直線運動，有空引程，且每一往復中伴有兩次沖擊，限制了刨削速度，生產(chǎn)率較低。插削使用的設備是插床。拉刀的直線移動為主運動。所以拉削可看作是按高低順序排列的，多把刨刀進行的刨削。拉刀是一種定形刀具，拉削一次就完成粗切、精切、較準和修光工作，是一種精加工方法、效率高。銑削加工合銑削加工是用銑刀的旋轉(zhuǎn)和工件的移動來實現(xiàn)的，是平面加工的主要方法之一。銑床可加工平面（水平面、垂直面、斜面）、溝槽（直角槽、鍵槽、角度槽、燕尾槽、T形槽、圓弧槽）和成形面。磨料切削加工磨料是用分布在砂輪表面上為數(shù)甚多的磨料進行切削的。通用磨床有普通外圓磨床，萬能外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床和無心磨床。研磨：在工件和研具之間涂上研磨劑，工件可由車床帶動旋轉(zhuǎn)，研具手持來回軸向移動，經(jīng)常檢測，至合格為止。最常用的研具材料為鑄鐵。珩磨：由若干油石條的珩磨頭代替研具，用作孔的光整加工。拋光：用涂有拋光膏的軟輪高速旋轉(zhuǎn)對工作進行微弱的切削，以降低工作表面粗糙度和提高光亮度。常用的有：直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、螺旋齒圓柱齒輪傳動、直齒錐齒輪傳動和蝸輪蝸桿傳動。若一動直線在平面內(nèi)沿半徑為rb的圓作無滑動的純滾動時，則動直線上任一點a的軌跡稱為半徑為rb圓的漸開線，半徑為rb的圓稱為基圓，動直線稱之為發(fā)生線。漸開線上任一點a1的法線必與基圓相切，漸開線的形狀與基圓半徑大小有關(guān)，半徑愈小，漸開線的曲率愈小，反之亦然，當其半徑為無窮大時，漸開線便成為一直線，齒條的直線齒形即可看成是半徑為無窮大的基圓的形成的漸開線。齒根圓——通過選輪齒根部的圓稱為齒根圓，直徑用df表示。分度圓位于齒頂圓與齒根圓之間，是計算齒輪尺寸的依據(jù)。分度圓齒間——分度圓上一個輪槽所占的弧長稱分度圓齒間，用e表示。P=s+e。工作齒高——兩個齒輪嚙合時，兩個齒輪齒頂之間的徑向距離稱為工作齒高，用hw表示。②直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)△模數(shù)=當齒輪的齒數(shù)為Z時，分度圓直徑d和周節(jié)P有如下關(guān)系： 或 此時令，則d=mZ式中：m——稱為模數(shù)，單位為mm。M的大小反映齒輪輪齒的厚薄，大小和承載能力?！鲏毫牵? 漸開線齒線上任一點K的法向力F與其速度之間的夾角稱為K點的壓力角k。