第7章铆焊胶接过盈连接

请同学们注意：今天下午16：00在北校区主楼三楼阶梯教室上第三章和第五章的习题课。宁夏大学专用作者：潘存云教授第7章铆接、焊接、胶接和过盈连接§7－1铆接§7－2焊接§7－3胶接§7－4过盈连接宁夏大学专用作者：潘存云教授§7－1铆接一、概述铆接是将铆钉穿过被连接件的预制孔中经铆合而成的连接方式。其连接部分称为铆缝。铆缝的结构分类：分类按接头型式分双排按铆缝性能分——满足强度要求——满足强度和紧密性要求——满足紧密性要求的。搭接缝单盖板对接缝双盖板对接缝按铆钉排数分单排多排强固铆缝强密铆缝紧密铆缝潘存云教授研制潘存云教授研制宁夏大学专用作者：潘存云教授潘存云教授研制§7－1铆接一、概述铆缝的结构分类：分类按接头型式分双排按铆缝性能分——满足强度要求——满足强度和紧密性要求——满足紧密性要求的。搭接缝单盖板对接缝双盖板对接缝按铆钉排数分单排多排强固铆缝强密铆缝紧密铆缝潘存云教授研制潘存云教授研制宁夏大学专用作者：潘存云教授二、铆钉的主要类型和标准铆钉头的结构：潘存云教授研制潘存云教授研制铆接后的结构：潘存云教授研制潘存云教授研制宁夏大学专用作者：潘存云教授三、铆缝的受力与破坏形式潘存云教授研制FF潘存云教授研制潘存云教授研制FF潘存云教授研制FF潘存云教授研制潘存云教授研制FF潘存云教授研制FF剪断压溃板边剪坏拉断撕裂宁夏大学专用作者：潘存云教授四、铆缝的设计要点强度计算的假设前提：▲连接的横向力F通过铆钉组形心，一组铆钉中各个铆钉受力均等▲铆缝不受弯矩作用▲被铆件接合面摩擦力略去不计▲被铆件危险剖面上的拉(压)应力，铆钉的切应力，工作挤压应力都是均匀分布的宁夏大学专用作者：潘存云教授单排搭接铆缝的静强度分析：（1）确定铆缝承受的静载荷：（2）确定被铆件能承受的静载荷：（3）确定铆钉能承受的静载荷：δδ潘存云教授研制d潘存云教授研制t

e(t-d)δ为板的截面积dδ为挤压面积FFFF宁夏大学专用作者：潘存云教授故F=min{F1,F2,F3}宁夏大学专用作者：潘存云教授潘存云教授研制工件2一、概述分类：熔化焊压力焊钎焊——电弧焊、气焊、电渣焊。——电阻焊、摩擦焊、爆炸焊。——锡焊、铜焊。§7－2焊接接焊接发电机工件1焊枪、焊条搭铁利用电焊机的低压电流，通过电焊条与被焊件之间形成的电路，在两极间引起电弧，融化被焊部分的金属和焊条，使熔融的金属混合并填充接缝面而形成焊缝。宁夏大学专用作者：潘存云教授潘存云教授研制潘存云教授研制二、电弧焊缝的基本形式工件2工件1角焊缝——两被焊件不在同一平面内；对接焊缝——两被焊件在同一平面内；潘存云教授研制正接角焊缝潘存云教授研制搭接角焊缝榫头式潘存云教授研制单面式双面式V型焊缝封底焊缝对接角焊缝潘存云教授研制潘存云教授研制卷边焊缝塞焊缝焊缝宁夏大学专用作者：潘存云教授最常用的被焊件材料是低碳钢和低合金钢(如Q215、Q235、15、20、16Mn等)。焊条的材料最好与被焊件的材料相同。三、焊接件常用材料四、焊缝的受力及破坏形式1．对接焊缝对接焊缝主要用来承受作用于被焊件所在平面内的拉（压）力或弯矩，对接焊缝的破坏形式是沿焊缝断裂；FFlδlδ潘存云教授研制δlFF潘存云教授研制潘存云教授研制lFF宁夏大学专用作者：潘存云教授2．搭接角焊缝按受力方向分为:正面角焊缝侧面角焊缝混合角焊缝受力方向与焊缝垂直；正面:只用来承受拉力;受力方向与焊缝平行；受力与焊缝成一角度；侧面角焊缝和混合:承受拉力或弯矩。k

u≥4δ

潘存云教授研制lA—AA

AFFB—B潘存云教授研制hFF正面角焊缝侧面角焊缝MM潘存云教授研制hLkkA

ABBkkBB宁夏大学专用作者：潘存云教授1．焊缝应按被焊件厚度制成相应坡口，或进行一般的侧棱、修边工艺。在焊接前，应对坡口进行清洗整理；五、焊接件的工艺及设计注意要点潘存云教授研制0~15≤55~4070˚

70˚

潘存云教授研制20~5020~50潘存云教授研制

≥50坡口型式及适用的焊件厚度:35~45˚

2~42~312~402~42~3宁夏大学专用作者：潘存云教授2．在满足强度条件下，焊缝的长度尽可能地取得短些或分段进行焊接，并应避免焊缝交叉；3．在焊接工艺上采取措施，使构件在冷却时能有微小自由移动的可能；4．焊缝在焊后应经热处理（如退火；5．焊接厚度不同的对接板件时应使对接部位厚度一致；6．设计焊接件时，注意恰当选择母体材料和焊条.宁夏大学专用作者：潘存云教授六、焊接在机器零件中的应用焊接齿轮潘存云教授研制潘存云教授研制宁夏大学专用作者：潘存云教授潘存云教授研制胶接用于木材由来已久。随着新型胶粘剂的发展，胶接在金属构件的连接中也日渐增多。一、概述§7－3胶接应用实例：胶接组合蜗轮潘存云教授研制潘存云教授研制螺纹接套与管件胶接蜂窝结构填料潘存云教授研制蒙皮与型材胶接宁夏大学专用作者：潘存云教授胶粘剂的品种繁多，通常按其使用目的分为三类：二、胶粘剂结构胶粘剂在机械制造中常用的结构胶粘剂有如下两种：环氧树脂胶粘剂；酚醛树脂胶粘剂。种类（1）结构胶粘剂在常温下的抗剪强度一般不低于80MPa，能经受一般高、低温或化学作用，而不降低其性能，胶接件能承受较大的载荷。非结构胶粘剂其它胶粘剂宁夏大学专用作者：潘存云教授（2）非结构胶粘剂常用的品种有：聚胺脂胶粘剂；酚醛-氯丁橡胶胶粘剂。(３)其它胶粘剂具有特殊用途的胶粘剂，例如：防锈、绝缘、导电、透明、超高温、超低温、耐酸碱等。品种有：环氧导电胶粘剂；环氧超低温胶粘剂。正常使用时有一定的胶结强度，但在受到高温或重载时，性能迅速下降。宁夏大学专用作者：潘存云教授三、胶接接头的结构形式与焊接相同，胶接接头分为对接、搭接和角接头三种。主要性能：胶接强度——耐热性、耐介质性、耐老化性等；固化条件——温度、压力、保持时间等。选用原则：根据胶接件的使用要求及环境条件等选择综合性能良好的胶粘剂。宁夏大学专用作者：潘存云教授圆柱形接头板件接头锥形及盲孔接头角接头潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制宁夏大学专用作者：潘存云教授剪切四、胶接接头的受力状况胶接接头的抗剪切及抗拉伸能力强，抗剥离和扯离能力弱。拉伸剥离潘存云教授研制潘存云教授研制FF潘存云教授研制FF潘存云教授研制FF潘存云教授研制FF扯离宁夏大学专用作者：潘存云教授（4）清除表面多余的胶粘剂；五、胶接的基本工艺过程（1）清除胶接件表面的油污或氧化层；方法有机械或化学处理（2）按配方比例配制胶粘剂；大多数胶都是多祖分的

（3）采用适当方法涂胶（如喷涂、刷涂等），保证厚薄合适、均匀无缺、无气泡；（6）质量检验，常用方法有：（5）按一定条件进行固化；要综合考虑使用要求、接头形式、接头面积、温度、压力、时间等因素。▲超声波探伤▲放射同位素摄影▲激光全息摄影

▲X光探伤宁夏大学专用作者：潘存云教授潘存云教授研制潘存云教授研制一、过盈连接的特点及应用作用：过盈连接是利用被联件间的过盈配合直接把被连接件连接在一起。优点：构造简单、定心性好、承载能力高，在振动下能可靠地工作。缺点：装配困难和对配合尺寸的精度要求较高。应用：主要用于轮圈与轮芯、轴与毂、滚动轴承的装配连接。§7－4过盈连接潘存云教授研制AAA-A曲轴过盈连接组件d宁夏大学专用作者：潘存云教授装配方法：

二、过盈连接的工作原理及装配方法压入法温差法冷却被包容件加热包容件潘存云教授研制轴的尺寸减去孔的尺寸称为过盈量。宁夏大学专用作者：潘存云教授潘存云教授研制Fp三、过盈连接的设计计算过盈连接的主要用来承受轴向力、传递扭矩、或者同时承受这两种载荷。为了保证过盈连接的工作能力，须作以下两方面的分析计算：(2)若选定了标准的过盈配合，校核连接件在最大过盈量时的强度。(1)已知载荷时，配合面需要多大的径向压力？以及产生这个压力需要多大的过盈量？1.配合面所需压力的计算(1)传递轴向载荷时要求连接件在轴向载荷F的作用下，不产生轴向滑移。p宁夏大学专用作者：潘存云教授潘存云教授研制潘存云教授研制FldF正常工作条件：(2)传递扭矩时∵摩擦力：

Ff=πdlpf轴向摩擦阻力〉外载荷其中：p——径向压力；∴

p≥F/πdlpf

d——配合面公称直径；l——配合面长度；f——摩擦系数。详见教材表7-5dppMf

T要求连接件在扭矩T的作用下，不产生周向滑移。即：Mf

>T∵摩擦力矩：

Mf=πlpfd/2∴

p≥2T/πd2lpf

d1

d2宁夏大学专用作者：潘存云教授(3)同时承受轴向载荷与扭矩时要求连接件沿轴向和周向都不能产生滑移。径向压力p应满足：2.最小有效过盈量δmin的计算由材料力学的有关知识可知，在压力为p时最小过盈量为：C1——被包容件的刚性系数:其中：E1、E2——被包容件和包容件材料的弹性系数；C2——包容件的刚性系数:潘存云教授研制dd1

d2宁夏大学专用作者：潘存云教授μ1

μ2——分别为被包容件和包容件的泊松比；

当采用温差法装配时，最小有效过盈量Rz1、Rz1

—分别为被包容件和包容件配合表面上微观不平度的十点高度，单位为:μm。当采用压入法装配时，考虑配合表面的微观峰尖将被擦去或压平一部分，这时最小过盈量为根据计算得到的最小有效过盈量δmin

选择一个标准的盈量配合代号。应注意尽量选择优先配合代号。最小过盈：

δmin=孔max-轴min孔公差带轴公差带δmaxδmin最大过盈:

δmax=孔min-轴max宁夏大学专用作者：潘存云教授潘存云教授研制基孔制常用与优先配合的选用宁夏大学专用