第七章 铆接、焊接、胶接和过盈联接

第七章铆接、焊接、胶接和过盈联接,一、授课时间：春季二、授课班级（专业）：机械设計制造及自动化专业三、计划课时：100分钟四、授课题目：铆接、焊接、胶接和过盈联接五、课的类型：专业基础课六、教学内容：铆接、焊接、胶接和过盈联接的结构设计与计算七、教学目的：使学生理解铆接、焊接和过盈联接的方法。八、重点、难点：现代机械铆接、焊接的设计计算。九、各部分内容时间分配：第1，2节（50分钟）第3，4节（50分钟）十、教學進程（下頁）,第七章铆接、焊接、胶接和过盈联接,7-1铆接一、概述铆接也称铆钉联接，是利用铆钉把两个或两个以上的元件（通常是金属零件或型材）联接为一个整体。,二、铆缝的种类、特性及应用铆缝按接头结构形式可分为搭接缝、单盖板对接缝和双盖板对接缝。按铆缝性能不同，又可分为三种：强固铆缝强固铆缝要求有足够可靠的联接强度，如飞机蒙皮与框架，起重设备的机架，建筑物的桁架等用的铆缝。强密铆缝强密铆缝要求有足够的强度和足够的紧密性，如蒸汽锅炉、压缩空气储存器等用的铆缝。紧密铆缝紧密铆缝要求有足够的紧密性，如油箱,三、铆缝的受力及破坏形式铆缝的设计设计铆缝时，通常是根据承载情况及具体要求，按照有关专业的技术规范或规格，选出合适的铆缝类型及铆钉规格，进行铆缝的结构设计，然后分析铆缝受力时可能出现的破坏形式，并进行必要的强度校核。,铆接的破坏形式铆钉被剪断板边被剪坏钉孔接触面被压坏板沿钉孔被拉断板边被撕裂,7-2焊接,一、概述利用局部加热的方法把两个或两个以上的金属元件联接一个坚固、均质的整体，这种联接方式叫做焊接,二、电弧焊缝的基本形式当两个金属元件对齐联接时，采用对接焊缝，当一元件搭在另一元件上的联接时，采用角焊缝。,三、焊接件常用材料及焊条1、金属结构件的焊接常用材料Q215、Q235、Q255等2、机械零件的焊接材料Q275、15钢、20钢、35钢、45钢、50钢、50Mn、50Mn2、50SiMn2等3、焊条焊条的种类很多，应针对具体要求从手册中选取。常用的焊条型号为：E4301、E4303、E5001、E5003等,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；2、搭接角焊缝通常正面角焊缝只用来承受拉力；侧面角焊缝和混合角焊缝可用承受拉力或弯矩。,7-3胶接,一、胶接及其应用胶接是利用胶粘剂直接把被联接件联接在一起,是利用胶粘剂凝固后出现的粘附力来传递载荷的。,二、常用的胶粘剂、结构胶粘剂在常温下的抗剪强度一般不低于8MPa，经受一般高低温或化学的作用不降低其性能。、非结构胶粘剂正常使用时有一定的胶接强度，但在受到高温或重载时，性能迅速下降。、其它胶粘剂即具有特殊用途（如防锈、绝缘、导电、透明、超高温、超低温、耐酸、耐碱等）的胶粘剂。,三、胶接接头的结构形式、受力状况及设计要点胶接接头的典型结构图如下：板件接头圆柱形接头锥形及盲孔接头角接头,胶接接头的受力状况可分以下四类。实践证明，胶缝的抗剪切及抗拉伸能力强，而抗剥离和抗扯离的能力弱。拉伸剪切剥离扯离,胶接接头的设计要点：1、针对胶接件的工作要求正确选择胶粘剂；2、合理选择接头形式；3、恰当选取工艺参数；4、充分利用胶缝的承载特性，尽量避免承受扯离、剥离载荷；5、从结构上适当采取防止剥离的措施，如加装紧固元件，在边缘采用卷边和加大胶接面积等，以防止从边缘或拐角处脱缝；6、尽量减小胶缝处的应力集中，如将胶缝处的板材端部切成斜角；7、当有较大的冲击、振动时，应在胶接面间增加缓冲减振材料。,7-4过盈联接,一、过盈联接的特点及应用过盈联接是利用零件间的配合过盈来达到联接目的的。这种联接也称干涉配合联接或紧配合联接。过盈联接主要用于轴与毂的联接、轮圈与轮芯的联接以及滚动轴承与轴或座孔的联接等。过盈联接结构简单、对中性好、承载能力大、承受冲击性能好、对轴削弱少，但配合面加工精度要求高、装拆不便。,二、过盈联接的工作原理过盈联接之所以能传递载荷，原因在于零件具有弹性和联接具有装配过盈。装配后包容件和被包容件的径向变形使配合面间产生很大的压力，工作时载荷就靠着相伴而生的摩擦力来传递。当配合面为圆柱面时，可采用压入法或温差法（加热包容件或冷却被包容件）装配。当其它条件相同时，用温差法能获得较高的摩擦力或力矩，因为它不像压入法那样会擦伤配合表面。采用哪一种装配法由工厂设备条件、过盈量大小、零件结构和尺寸等决定。,三、过盈联接的设计计算过盈联接主要用以承受轴向力、传递转矩，或者同时承受以上两种载