第7章鉚焊膠接過盈連接

請(qǐng)同學(xué)們注意：今天下午16：00在北校區(qū)主樓三樓階梯教室上第三章和第五章的習(xí)題課。寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授第7章鉚接、焊接、膠接和過盈連接§7－1鉚接§7－2焊接§7－3膠接§7－4過盈連接寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授§7－1鉚接一、概述鉚接是將鉚釘穿過被連接件的預(yù)制孔中經(jīng)鉚合而成的連接方式。其連接部分稱為鉚縫。鉚縫的結(jié)構(gòu)分類：分類按接頭型式分雙排按鉚縫性能分——滿足強(qiáng)度要求——滿足強(qiáng)度和緊密性要求——滿足緊密性要求的。搭接縫單蓋板對(duì)接縫雙蓋板對(duì)接縫按鉚釘排數(shù)分單排多排強(qiáng)固鉚縫強(qiáng)密鉚縫緊密鉚縫潘存云教授研制潘存云教授研制寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制§7－1鉚接一、概述鉚縫的結(jié)構(gòu)分類：分類按接頭型式分雙排按鉚縫性能分——滿足強(qiáng)度要求——滿足強(qiáng)度和緊密性要求——滿足緊密性要求的。搭接縫單蓋板對(duì)接縫雙蓋板對(duì)接縫按鉚釘排數(shù)分單排多排強(qiáng)固鉚縫強(qiáng)密鉚縫緊密鉚縫潘存云教授研制潘存云教授研制寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授二、鉚釘?shù)闹饕愋秃蜆?biāo)準(zhǔn)鉚釘頭的結(jié)構(gòu)：潘存云教授研制潘存云教授研制鉚接后的結(jié)構(gòu)：潘存云教授研制潘存云教授研制寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授三、鉚縫的受力與破壞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剪斷壓潰板邊剪壞拉斷撕裂寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授四、鉚縫的設(shè)計(jì)要點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算的假設(shè)前提：▲連接的橫向力F通過鉚釘組形心，一組鉚釘中各個(gè)鉚釘受力均等▲鉚縫不受彎矩作用▲被鉚件接合面摩擦力略去不計(jì)▲被鉚件危險(xiǎn)剖面上的拉(壓)應(yīng)力，鉚釘?shù)那袘?yīng)力，工作擠壓應(yīng)力都是均勻分布的寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授單排搭接鉚縫的靜強(qiáng)度分析：（1）確定鉚縫承受的靜載荷：（2）確定被鉚件能承受的靜載荷：（3）確定鉚釘能承受的靜載荷：δδ潘存云教授研制d潘存云教授研制t

e(t-d)δ為板的截面積dδ為擠壓面積FFFF寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授故F=min{F1,F2,F3}寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制工件2一、概述分類：熔化焊壓力焊釬焊——電弧焊、氣焊、電渣焊。——電阻焊、摩擦焊、爆炸焊?！a焊、銅焊。§7－2焊接接焊接發(fā)電機(jī)工件1焊槍、焊條搭鐵利用電焊機(jī)的低壓電流，通過電焊條與被焊件之間形成的電路，在兩極間引起電弧，融化被焊部分的金屬和焊條，使熔融的金屬混合并填充接縫面而形成焊縫。寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制潘存云教授研制二、電弧焊縫的基本形式工件2工件1角焊縫——兩被焊件不在同一平面內(nèi)；對(duì)接焊縫——兩被焊件在同一平面內(nèi)；潘存云教授研制正接角焊縫潘存云教授研制搭接角焊縫榫頭式潘存云教授研制單面式雙面式V型焊縫封底焊縫對(duì)接角焊縫潘存云教授研制潘存云教授研制卷邊焊縫塞焊縫焊縫寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授最常用的被焊件材料是低碳鋼和低合金鋼(如Q215、Q235、15、20、16Mn等)。焊條的材料最好與被焊件的材料相同。三、焊接件常用材料四、焊縫的受力及破壞形式1．對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫主要用來承受作用于被焊件所在平面內(nèi)的拉（壓）力或彎矩，對(duì)接焊縫的破壞形式是沿焊縫斷裂；FFlδlδ潘存云教授研制δlFF潘存云教授研制潘存云教授研制lFF寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授2．搭接角焊縫按受力方向分為:正面角焊縫側(cè)面角焊縫混合角焊縫受力方向與焊縫垂直；正面:只用來承受拉力;受力方向與焊縫平行；受力與焊縫成一角度；側(cè)面角焊縫和混合:承受拉力或彎矩。k

u≥4δ

潘存云教授研制lA—AA

AFFB—B潘存云教授研制hFF正面角焊縫側(cè)面角焊縫MM潘存云教授研制hLkkA

ABBkkBB寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授1．焊縫應(yīng)按被焊件厚度制成相應(yīng)坡口，或進(jìn)行一般的側(cè)棱、修邊工藝。在焊接前，應(yīng)對(duì)坡口進(jìn)行清洗整理；五、焊接件的工藝及設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)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坡口型式及適用的焊件厚度:35~45?

2~42~312~402~42~3寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授2．在滿足強(qiáng)度條件下，焊縫的長(zhǎng)度盡可能地取得短些或分段進(jìn)行焊接，并應(yīng)避免焊縫交叉；3．在焊接工藝上采取措施，使構(gòu)件在冷卻時(shí)能有微小自由移動(dòng)的可能；4．焊縫在焊后應(yīng)經(jīng)熱處理（如退火；5．焊接厚度不同的對(duì)接板件時(shí)應(yīng)使對(duì)接部位厚度一致；6．設(shè)計(jì)焊接件時(shí)，注意恰當(dāng)選擇母體材料和焊條.寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授六、焊接在機(jī)器零件中的應(yīng)用焊接齒輪潘存云教授研制潘存云教授研制寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制膠接用于木材由來已久。隨著新型膠粘劑的發(fā)展，膠接在金屬構(gòu)件的連接中也日漸增多。一、概述§7－3膠接應(yīng)用實(shí)例：膠接組合蝸輪潘存云教授研制潘存云教授研制螺紋接套與管件膠接蜂窩結(jié)構(gòu)填料潘存云教授研制蒙皮與型材膠接寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授膠粘劑的品種繁多，通常按其使用目的分為三類：二、膠粘劑結(jié)構(gòu)膠粘劑在機(jī)械制造中常用的結(jié)構(gòu)膠粘劑有如下兩種：環(huán)氧樹脂膠粘劑；酚醛樹脂膠粘劑。種類（1）結(jié)構(gòu)膠粘劑在常溫下的抗剪強(qiáng)度一般不低于80MPa，能經(jīng)受一般高、低溫或化學(xué)作用，而不降低其性能，膠接件能承受較大的載荷。非結(jié)構(gòu)膠粘劑其它膠粘劑寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授（2）非結(jié)構(gòu)膠粘劑常用的品種有：聚胺脂膠粘劑；酚醛-氯丁橡膠膠粘劑。(３)其它膠粘劑具有特殊用途的膠粘劑，例如：防銹、絕緣、導(dǎo)電、透明、超高溫、超低溫、耐酸堿等。品種有：環(huán)氧導(dǎo)電膠粘劑；環(huán)氧超低溫膠粘劑。正常使用時(shí)有一定的膠結(jié)強(qiáng)度，但在受到高溫或重載時(shí)，性能迅速下降。寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授三、膠接接頭的結(jié)構(gòu)形式與焊接相同，膠接接頭分為對(duì)接、搭接和角接頭三種。主要性能：膠接強(qiáng)度——耐熱性、耐介質(zhì)性、耐老化性等；固化條件——溫度、壓力、保持時(shí)間等。選用原則：根據(jù)膠接件的使用要求及環(huán)境條件等選擇綜合性能良好的膠粘劑。寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授圓柱形接頭板件接頭錐形及盲孔接頭角接頭潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授剪切四、膠接接頭的受力狀況膠接接頭的抗剪切及抗拉伸能力強(qiáng)，抗剝離和扯離能力弱。拉伸剝離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扯離寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授（4）清除表面多余的膠粘劑；五、膠接的基本工藝過程（1）清除膠接件表面的油污或氧化層；方法有機(jī)械或化學(xué)處理（2）按配方比例配制膠粘劑；大多數(shù)膠都是多祖分的

（3）采用適當(dāng)方法涂膠（如噴涂、刷涂等），保證厚薄合適、均勻無缺、無氣泡；（6）質(zhì)量檢驗(yàn)，常用方法有：（5）按一定條件進(jìn)行固化；要綜合考慮使用要求、接頭形式、接頭面積、溫度、壓力、時(shí)間等因素。▲超聲波探傷▲放射同位素?cái)z影▲激光全息攝影

▲X光探傷寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制潘存云教授研制一、過盈連接的特點(diǎn)及應(yīng)用作用：過盈連接是利用被聯(lián)件間的過盈配合直接把被連接件連接在一起。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、定心性好、承載能力高，在振動(dòng)下能可靠地工作。缺點(diǎn)：裝配困難和對(duì)配合尺寸的精度要求較高。應(yīng)用：主要用于輪圈與輪芯、軸與轂、滾動(dòng)軸承的裝配連接?！?－4過盈連接潘存云教授研制AAA-A曲軸過盈連接組件d寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授裝配方法：

二、過盈連接的工作原理及裝配方法壓入法溫差法冷卻被包容件加熱包容件潘存云教授研制軸的尺寸減去孔的尺寸稱為過盈量。寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制Fp三、過盈連接的設(shè)計(jì)計(jì)算過盈連接的主要用來承受軸向力、傳遞扭矩、或者同時(shí)承受這兩種載荷。為了保證過盈連接的工作能力，須作以下兩方面的分析計(jì)算：(2)若選定了標(biāo)準(zhǔn)的過盈配合，校核連接件在最大過盈量時(shí)的強(qiáng)度。(1)已知載荷時(shí)，配合面需要多大的徑向壓力？以及產(chǎn)生這個(gè)壓力需要多大的過盈量？1.配合面所需壓力的計(jì)算(1)傳遞軸向載荷時(shí)要求連接件在軸向載荷F的作用下，不產(chǎn)生軸向滑移。p寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制潘存云教授研制FldF正常工作條件：(2)傳遞扭矩時(shí)∵摩擦力：

Ff=πdlpf軸向摩擦阻力〉外載荷其中：p——徑向壓力；∴

p≥F/πdlpf

d——配合面公稱直徑；l——配合面長(zhǎng)度；f——摩擦系數(shù)。詳見教材表7-5dppMf

T要求連接件在扭矩T的作用下，不產(chǎn)生周向滑移。即：Mf

>T∵摩擦力矩：

Mf=πl(wèi)pfd/2∴

p≥2T/πd2lpf

d1

d2寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授(3)同時(shí)承受軸向載荷與扭矩時(shí)要求連接件沿軸向和周向都不能產(chǎn)生滑移。徑向壓力p應(yīng)滿足：2.最小有效過盈量δmin的計(jì)算由材料力學(xué)的有關(guān)知識(shí)可知，在壓力為p時(shí)最小過盈量為：C1——被包容件的剛性系數(shù):其中：E1、E2——被包容件和包容件材料的彈性系數(shù)；C2——包容件的剛性系數(shù):潘存云教授研制dd1

d2寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授μ1

μ2——分別為被包容件和包容件的泊松比；

當(dāng)采用溫差法裝配時(shí)，最小有效過盈量Rz1、Rz1

—分別為被包容件和包容件配合表面上微觀不平度的十點(diǎn)高度，單位為:μm。當(dāng)采用壓入法裝配時(shí)，考慮配合表面的微觀峰尖將被擦去或壓平一部分，這時(shí)最小過盈量為根據(jù)計(jì)算得到的最小有效過盈量δmin

選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的盈量配合代號(hào)。應(yīng)注意盡量選擇優(yōu)先配合代號(hào)。最小過盈：

δmin=孔max-軸min孔公差帶軸公差帶δmaxδmin最大過盈:

δmax=孔min-軸max寧夏大學(xué)專用作者：潘存云教授潘存云教授研制基孔制常用與優(yōu)先配合的選用寧夏大學(xué)專用