沈理工机械设计第三版教案第7章 铆接、焊接、胶接和过盈配合

主讲人：马星国第七章铆接、焊接、胶接和过盈配合教学要求了解铆接、焊接、胶接和过盈配合的种类、特性和应用，掌握过盈配合的工作原理及装配方法，设计计算。教学的重点和难点过盈联接的工作原理及设计计算。本章重点讲解的是过盈配合。其它内容作一般性了解，以自学为主，讲解为辅。7.1铆接利用铆钉把两个以上的被铆件联接在一起的不可拆联接，称为铆钉联接。1．铆接的种类、特性及应用铆钉何被铆件铆合部分一起构成铆缝。按铆缝性质分三种：（a）强固铆缝（b）强密铆缝（c）紧密铆缝按铆缝结构分：（a）搭接缝；（b）单盖板对接缝；（c）双盖板对接缝优点：工艺简单、抗震、耐冲击、牢固可靠。缺点：结构笨重、对被联接件的强度有较大削弱。2．铆钉的主要类型和标准利用投影图片介绍。3．铆缝的受力及破坏形式，设计计算要点（a）铆钉被剪断；（b）板边被剪坏；（c）钉孔接触面被压坏；（d）板沿钉孔被拉断；（e）板边被撕裂利用投影图片介绍受力及破坏形式。设计计算安排学生自学7.2焊接利用局部加热的方法将被联接件联接成为一个整体的一种不可拆联接，称为焊接。1．电弧焊的基本形式、特性及应用实例焊接可以分为两大类：①压力焊；②熔融焊熔融焊接：电焊、气焊及电渣焊。电焊：电阻焊、电弧焊。本节只介绍电弧焊利用投影图片讲解。2．焊接件常用材料及焊条一般性介绍3．焊缝的受力及破坏形式焊接时形成的接缝叫做焊缝。（a）正接角焊缝；（b）搭接角焊缝；（c）对接焊缝；（d）卷边焊缝；（e）塞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（图7-4a、b），其正常的破坏形式是沿焊缝断裂（7-4c）。正焊缝通常只用来承受拉力；侧焊缝及混合焊缝可用来承受拉力或弯矩。它的正常破坏形式均认为是由于剪切而破坏的。利用投影图片讲解。4．焊缝的强度计算一般性介绍5．焊接件的工艺及设计注意要点焊缝的长度应按实际结构的情况尽可能取得短些或分段进行焊接，并应避免焊缝交叉；还应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；；焊后应经热处理（如退火），以消除残余应力。在焊接厚度不同的对接板件时，应将较厚的板件沿对接部位平滑辗薄，以利焊缝金属匀称熔化和承载时的力流得以平滑过渡。利用投影图片讲解。7.3胶接1．胶接及其应用胶接是利用胶粘剂在一定条件下把预制的元件联接在一起，并具有一定的联接强度的不可拆联接。2．常用胶粘剂及其主要性能与选择原则胶接剂的品种很多，基本组合成分为：环氧树脂、环氧树脂——酚醛树脂、酚醛树脂、聚酰胺—环氧树脂、丙烯酸酯树脂、聚酰亚胺等。3．胶接的基本工艺过程4．胶接接头的结构形式、受力状况剂设计要点设计胶接接头时应注意以下各点：（1）尽可能使胶层受剪或受压；（2）尽可能使胶层应力分布均匀；（3）胶层厚度为0.1~0.2mm时，胶层强度最高；（4）胶接面积宜取大些以利于金属强度的充分利用。5．胶接与铆接、焊接的比较优点是：①被胶件的材料能得到充分利用；②胶层有缓冲减振作用；③胶层，可防电化腐蚀；④胶层有电、热绝缘性，需要时，也可加金属。导电或导热性能；⑤联接的重量轻；⑥可起到密封作用。其缺点是：①有的胶接剂胶接工艺较为复杂；②胶接件的缺陷无完善可靠的无损检验方法；③可靠程度和稳定性受环境因素的影响较大。一般性介绍。重点介绍胶、铆接和焊接的各自特点及应用上的不同。7.4过盈联接1．过盈联接的特点及应用利用两个被联接件本身的过盈配合来实现：包容件和被包容件的联接。讲清：本质是利用摩擦力或摩擦力矩工作！！无辅助件——较为常用：轴与轮毂联接，轮圈与轮芯的联接及滚动轴承与轴及座孔的联接。类型有辅助件——借助于扣紧板，和扣紧环将重型部分零件沿接缝面联接成一体，现应用较少（大多由螺栓代替）2．过盈联接的原理与装配方法原理：利用包容件与被包容件的径向变形使配合面间产生很大压力，从而靠摩擦力来传递载荷装配方法：1）压入法—利用压力机将被包容件压入包容件中，由于压入过程中表面微观不平度的峰尖被擦伤或压平，因而降低了联接的紧固性2）温差法——加热包容件；冷却被包容件。可避免擦伤联接表面，联接牢固。加热方法：电加热（油）冷却方法：液态空气（沸点—194℃）或固态二氧化碳（沸点—79℃）一般不可拆，但过盈不大时，经适当的方法也可拆特点：构造简单，定心性好，承载能力高，抗振缺点是：装配困难，易对配合尺寸精度要求较高。借助投影图片进行讲解3．过盈联接的设计计算（1）配合面间所需最大力p1）传递轴向力F2）传递扭矩T2）承受轴向力F和扭矩T的联合作用（2）过盈联接的最小有效过盈量理论最小过盈量μm根据装配方式不同，最小有效过盈量如下：当采用胀缩法（温差法）装配时：最小有效过盈量＝当采用压入法装配时：最小有效过盈量＝＋2μ2μ＝0.8（）讲清压入法和温差法装配时最小过盈量的控制！（3）过盈联接的强度计算当材料为脆性材料时：对被包容件：对包容件：当材料为塑性材料时：对被包容件：对包容件：讲清厚壁圆筒