第7章鉚接、焊接、膠接和過盈連接

1、Hunan University of Humanities,Science and Technology第第7 7章鉚接、焊接、膠接和過盈連接章鉚接、焊接、膠接和過盈連接7 71 1鉚接鉚接 7 72 2焊接焊接 7 73 3膠接膠接 7 74 4過盈連接過盈連接 Hunan University of Humanities,Science and Technology7 71 1鉚接鉚接 一、概述一、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。方式。其連接部分稱為鉚縫。鉚縫的結(jié)構(gòu)分類：鉚縫的結(jié)構(gòu)分類：分

2、分類類按接頭型按接頭型式分式分 雙雙 排排 按鉚縫性按鉚縫性能分能分 滿足強(qiáng)度要求滿足強(qiáng)度要求 滿足強(qiáng)度和緊密性要求滿足強(qiáng)度和緊密性要求滿足緊密性要求的。滿足緊密性要求的。搭接縫搭接縫 單蓋板對接縫單蓋板對接縫 雙蓋板對接縫雙蓋板對接縫 按鉚釘排按鉚釘排數(shù)分?jǐn)?shù)分單單 排排 多多 排排 強(qiáng)固鉚縫強(qiáng)固鉚縫強(qiáng)密鉚縫強(qiáng)密鉚縫緊密鉚縫緊密鉚縫潘存云教授研制潘存云教授研制Hunan University of Humanities,Science and Technology7 71 1 鉚接鉚接 一、概述一、概述 鉚接是將鉚釘穿過被連接件的預(yù)制孔中經(jīng)鉚合而成的連接鉚接是將鉚釘穿過被連接件的預(yù)制孔中經(jīng)鉚合

3、而成的連接方式。其連接部分稱為鉚縫。方式。其連接部分稱為鉚縫。鉚縫的結(jié)構(gòu)分類：鉚縫的結(jié)構(gòu)分類：分分類類按接頭型按接頭型式分式分 雙雙 排排 按鉚縫性按鉚縫性能分能分 滿足強(qiáng)度要求滿足強(qiáng)度要求 滿足強(qiáng)度和緊密性要求滿足強(qiáng)度和緊密性要求滿足緊密性要求的。滿足緊密性要求的。搭接縫搭接縫 單蓋板對接縫單蓋板對接縫 雙蓋板對接縫雙蓋板對接縫 按鉚釘排按鉚釘排數(shù)分?jǐn)?shù)分單單 排排 多多 排排 強(qiáng)固鉚縫強(qiáng)固鉚縫強(qiáng)密鉚縫強(qiáng)密鉚縫緊密鉚縫緊密鉚縫Hunan University of Humanities,Science and Technology鉚釘有空心的和實(shí)心的兩大類，且大部分都以標(biāo)準(zhǔn)化。鉚釘有空心的和實(shí)

4、心的兩大類，且大部分都以標(biāo)準(zhǔn)化。（GB863.1GB863.1 86 86 、 GB876GB876 86 86）。）。二、鉚釘?shù)闹饕愋秃蜆?biāo)準(zhǔn)二、鉚釘?shù)闹饕愋秃蜆?biāo)準(zhǔn) 在設(shè)計(jì)鉚接結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用已標(biāo)準(zhǔn)化的鉚釘。在設(shè)計(jì)鉚接結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用已標(biāo)準(zhǔn)化的鉚釘。 鉚釘頭的結(jié)構(gòu)：鉚釘頭的結(jié)構(gòu)： 鉚接后的結(jié)構(gòu)：鉚接后的結(jié)構(gòu)： 潘存云教授研制潘存云教授研制Hunan University of Humanities,Science and Technology熱鉚接熱鉚接直徑直徑 d d12mm12mm 的鋼制鉚釘；的鋼制鉚釘； 鉚接工藝分冷鉚和熱鉚：鉚接工藝分冷鉚和熱鉚： 冷鉚接冷鉚接直徑直徑 d d12

5、mm12mm 的鋼制鉚釘、塑性較好的有色的鋼制鉚釘、塑性較好的有色金屬及其合金制成的鉚釘。金屬及其合金制成的鉚釘。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 因此，在承受嚴(yán)重沖擊和振動(dòng)載荷的金屬結(jié)構(gòu)的連接中，因此，在承受嚴(yán)重沖擊和振動(dòng)載荷的金屬結(jié)構(gòu)的連接中，如橋梁、建筑、造船、重型機(jī)械及飛機(jī)制造等工業(yè)部門中得到如橋梁、建筑、造船、重型機(jī)械及飛機(jī)制造等工業(yè)部門中得到應(yīng)用。應(yīng)用。工藝過程比較容易控制，工藝過程比較容易控制， 質(zhì)量穩(wěn)定質(zhì)量穩(wěn)定 工藝設(shè)備簡單工藝設(shè)備簡單鉚接結(jié)構(gòu)抗振、耐沖擊，連接牢固可靠鉚接結(jié)構(gòu)抗振、耐沖擊，連接牢固可靠Hunan University of Humanities,Science and Techn

6、ology三、鉚縫的受力與破壞形式三、鉚縫的受力與破壞形式潘存云教授研制F FF F潘存云教授研制潘存云教授研制F FF F潘存云教授研制F FF F潘存云教授研制潘存云教授研制F FF F潘存云教授研制F FF F剪剪 斷斷壓潰壓潰板邊剪壞板邊剪壞拉斷拉斷撕裂撕裂Hunan University of Humanities,Science and Technology四、鉚縫的設(shè)計(jì)要點(diǎn)四、鉚縫的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算主要是材料力學(xué)的基本公式。主要是材料力學(xué)的基本公式。強(qiáng)度計(jì)算的假設(shè)前提：強(qiáng)度計(jì)算的假設(shè)前提： 連接的橫向力連接的橫向力F F通過鉚釘組形心，一組鉚釘中通過鉚釘組形心，一組鉚釘

7、中 各個(gè)鉚釘受力均等各個(gè)鉚釘受力均等設(shè)計(jì)鉚縫時(shí)，先根據(jù)鉚縫的破壞形式進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。設(shè)計(jì)鉚縫時(shí)，先根據(jù)鉚縫的破壞形式進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 鉚縫不受彎矩作用鉚縫不受彎矩作用 被鉚件接合面摩擦力略去不計(jì)被鉚件接合面摩擦力略去不計(jì) 被鉚件危險(xiǎn)剖面上的拉被鉚件危險(xiǎn)剖面上的拉( (壓壓) )應(yīng)力，鉚釘?shù)那袘?yīng)力，應(yīng)力，鉚釘?shù)那袘?yīng)力，工作擠壓應(yīng)力都是均勻分布的工作擠壓應(yīng)力都是均勻分布的Hunan University of Humanities,Science and Technology單排搭接鉚縫的靜強(qiáng)度分析：單排搭接鉚縫的靜強(qiáng)度分析：取圖中寬度等于垂直于受載方向的取圖中寬度等于垂直于受載方向的釘距釘距t t的

8、的陰影部分進(jìn)行計(jì)算。陰影部分進(jìn)行計(jì)算。（1 1）由被鉚件的拉伸強(qiáng)度確定的由被鉚件的拉伸強(qiáng)度確定的鉚縫承受的靜載荷：鉚縫承受的靜載荷：)(1dtF（2 2）由被鉚件上孔壁的擠壓強(qiáng)度確定由被鉚件上孔壁的擠壓強(qiáng)度確定的被鉚件能承受的靜載荷：的被鉚件能承受的靜載荷：2pFd d dt t e e設(shè)：設(shè)：e e邊距；邊距； t t節(jié)距節(jié)距； 板厚；板厚；d d鉚釘直徑；鉚釘直徑； F F陰影部分載荷。陰影部分載荷。( t-d )為板的截面積d為擠壓面積F FF FF FF FHunan University of Humanities,Science and Technology234dF（3 3）由鉚

9、釘?shù)募羟袕?qiáng)度確定的鉚釘能由鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度確定的鉚釘能承受的靜載荷：承受的靜載荷：dd2 2/4/4為鉚釘截面積為鉚釘截面積對于一般的強(qiáng)固鉚縫，上述式中的許用應(yīng)力可根據(jù)組成鉚對于一般的強(qiáng)固鉚縫，上述式中的許用應(yīng)力可根據(jù)組成鉚縫各元件的材料選取?？p各元件的材料選取。式中：式中： 許用拉應(yīng)力許用拉應(yīng)力; ; p p 許用擠壓應(yīng)力；許用擠壓應(yīng)力； 許用剪切應(yīng)力。許用剪切應(yīng)力。234dF)(1dtFp2dF Hunan University of Humanities,Science and Technology組成強(qiáng)固鉚縫各元件的靜載荷許用應(yīng)力組成強(qiáng)固鉚縫各元件的靜載荷許用應(yīng)力 許用應(yīng)力許用應(yīng)力/MP

10、a /MPa 說說 明明 元件材料元件材料Q235Q235 Q255Q255 被鉚件許用拉應(yīng)力被鉚件許用拉應(yīng)力 200 210 200 210 被鉚件許用擠應(yīng)力被鉚件許用擠應(yīng)力 p p 400 420 400 420 采用沖孔或各被鉚件采用沖孔或各被鉚件分開鉆而不用樣板時(shí)，分開鉆而不用樣板時(shí)， 、 p p 降低降低20%20%；角鋼單邊鉚接時(shí)，各角鋼單邊鉚接時(shí)，各許用應(yīng)力降低許用應(yīng)力降低25%25%。 被鉚件許用切應(yīng)力被鉚件許用切應(yīng)力 180 180 180 180 Q215Q215Hunan University of Humanities,Science and Technology工件工

11、件2 2焊接是利用局部加熱焊接是利用局部加熱( (或加壓或加壓) )的方法使被連接件接頭處的的方法使被連接件接頭處的材料熔融連接成一體。材料熔融連接成一體。一、概述一、概述與鉚接相比較，焊接結(jié)構(gòu)重量輕，節(jié)約金屬材料，施工方便，與鉚接相比較，焊接結(jié)構(gòu)重量輕，節(jié)約金屬材料，施工方便，生產(chǎn)率高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，且焊接結(jié)構(gòu)的成本低，應(yīng)用很廣。生產(chǎn)率高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，且焊接結(jié)構(gòu)的成本低，應(yīng)用很廣。在機(jī)械制造中在機(jī)械制造中最常用的是電弧焊最常用的是電弧焊。電弧焊是利用焊條與焊件間產(chǎn)生電弧電弧焊是利用焊條與焊件間產(chǎn)生電弧熱將金屬加熱并熔化的焊接方法。熱將金屬加熱并熔化的焊接方法。分類：分類：熔化焊熔化焊 壓力

12、焊壓力焊 釬焊釬焊 電弧焊、氣焊、電渣焊。電弧焊、氣焊、電渣焊。電阻焊、摩擦焊、爆炸焊。電阻焊、摩擦焊、爆炸焊。錫焊、銅焊。錫焊、銅焊。7 72 2焊接焊接 接焊接接焊接發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)工件工件1 1焊槍、焊條焊槍、焊條搭鐵搭鐵利用電焊機(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。Hunan University of Humanities,Science and Technology二、電弧焊縫的基本形式二、電弧焊縫的基本形式焊縫焊縫焊接件經(jīng)焊接后形成的結(jié)合部分。焊接件經(jīng)焊接后形成的結(jié)合部分。工件工件2 2工件

13、工件1 1電弧焊常見的焊縫形式電弧焊常見的焊縫形式：角焊縫角焊縫兩被焊件不在同一平面內(nèi)；兩被焊件不在同一平面內(nèi)；對接焊縫對接焊縫兩被焊件在同一平面內(nèi)；兩被焊件在同一平面內(nèi)；正接角焊縫正接角焊縫搭接角焊縫搭接角焊縫榫頭式榫頭式潘存云教授研制單面式單面式雙面式雙面式V V型焊縫型焊縫封封底底焊焊縫縫對接角焊縫對接角焊縫卷邊焊縫卷邊焊縫塞焊縫塞焊縫焊縫焊縫Hunan University of Humanities,Science and Technology在機(jī)械制造中，最常用的被焊件材料是低碳鋼和低合金鋼在機(jī)械制造中，最常用的被焊件材料是低碳鋼和低合金鋼( (如如Q215Q215、Q235Q23

14、5、1515、2020、16Mn16Mn等等) ) 。焊條的材料最好與被焊。焊條的材料最好與被焊件的材料相同。件的材料相同。三、焊接件常用材料三、焊接件常用材料四、四、 焊縫的受力及破壞形式焊縫的受力及破壞形式1 1對接焊縫對接焊縫對接焊縫主要用來承受作用于被焊件所在平面內(nèi)的拉（壓）力對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，對接焊縫的破壞形式是沿焊縫斷裂；或彎矩，對接焊縫的破壞形式是沿焊縫斷裂；F FF Fl ll l潘存云教授研制l lF FF F潘存云教授研制潘存云教授研制l lF FF FHunan University of Humanities,Science

15、and Technology2 2搭接角焊縫搭接角焊縫按受力方向分為按受力方向分為: :正面角焊縫正面角焊縫 側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫混合角焊縫混合角焊縫受力方向與焊縫垂直；受力方向與焊縫垂直；正面角焊縫正面角焊縫通常只用來承受拉力通常只用來承受拉力; ; 受力方向與焊縫平行；受力方向與焊縫平行；受力與焊縫成一角度；受力與焊縫成一角度；側(cè)面角焊縫和混合角焊縫側(cè)面角焊縫和混合角焊縫可用來承受可用來承受拉力或彎矩。拉力或彎矩。 實(shí)踐證明，在靜載荷作用下，實(shí)踐證明，在靜載荷作用下，搭接角焊縫的破裂通常從沿著與垂直搭接角焊縫的破裂通常從沿著與垂直平分線重合的最小剖面上開始。平分線重合的最小剖面上開始。k

16、k u u 4 4 潘存云教授研制l lA AA AA A A AF FF FB BB B潘存云教授研制h hF FF F正面角焊縫正面角焊縫 側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫M MM M潘存云教授研制h hL Lk kk kA A A AB BB Bk kk kB BB BHunan University of Humanities,Science and Technology1 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)對坡口進(jìn)行清洗整理；工藝。在焊接前，應(yīng)對坡口進(jìn)行清洗整理；五、焊接件的工藝及設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)五、焊接

17、件的工藝及設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)015015 5 5 5405407070 7070 20502050 20502050 5050坡口型式及適用的焊件厚度坡口型式及適用的焊件厚度: : 35453545 24242323 12401240 24242323Hunan University of Humanities,Science and Technology2 2、在滿足強(qiáng)度條件下，焊縫的長度應(yīng)按實(shí)際結(jié)構(gòu)的情況盡可能在滿足強(qiáng)度條件下，焊縫的長度應(yīng)按實(shí)際結(jié)構(gòu)的情況盡可能 地取得短些或分段進(jìn)行焊接，并應(yīng)避免焊地取得短些或分段進(jìn)行焊接，并應(yīng)避免焊 縫交叉；縫交叉；3 3、在焊接工藝上采取措施，使構(gòu)件在冷卻時(shí)

18、能有微小自由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；移動(dòng)的可能；4 4、焊縫在焊后應(yīng)經(jīng)熱處理（如退火），消除殘余應(yīng)力；焊縫在焊后應(yīng)經(jīng)熱處理（如退火），消除殘余應(yīng)力；5 5、在焊接厚度不同的對接板件時(shí)，應(yīng)使對接部位厚度在焊接厚度不同的對接板件時(shí)，應(yīng)使對接部位厚度一致，以利于焊縫金屬均勻熔化；一致，以利于焊縫金屬均勻熔化；6 6、設(shè)計(jì)焊接件時(shí)，注意恰當(dāng)選擇母體材料和焊條；設(shè)計(jì)焊接件時(shí)，注意恰當(dāng)選擇母體材料和焊條；7 7、合理布置焊縫及長度；合理布置焊縫及長度；8 8、對于那些有強(qiáng)度要求的重要焊縫，必須按照有關(guān)行業(yè)的強(qiáng)度對于那些有強(qiáng)度要求的重要焊縫，必須按照有關(guān)行業(yè)的強(qiáng)度規(guī)范進(jìn)行

19、焊縫尺寸校核，明確工藝要求和技術(shù)條件，并在焊后規(guī)范進(jìn)行焊縫尺寸校核，明確工藝要求和技術(shù)條件，并在焊后仔細(xì)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。仔細(xì)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。Hunan University of Humanities,Science and Technology六、焊接在機(jī)器零件中的應(yīng)用六、焊接在機(jī)器零件中的應(yīng)用 由于焊接具有強(qiáng)度高、工藝簡單、因連接而增加的質(zhì)量小由于焊接具有強(qiáng)度高、工藝簡單、因連接而增加的質(zhì)量小等特點(diǎn)，焊接技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛。等特點(diǎn)，焊接技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛。 在技術(shù)革新、單件生產(chǎn)、新產(chǎn)品試制等情況下，采用焊接在技術(shù)革新、單件生產(chǎn)、新產(chǎn)品試制等情況下，采用焊接制造箱體、機(jī)架等，一般比較經(jīng)濟(jì)。制造箱

20、體、機(jī)架等，一般比較經(jīng)濟(jì)。 隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，許多零件已改變了它們的傳統(tǒng)制造隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，許多零件已改變了它們的傳統(tǒng)制造方法。一向是鑄造出的機(jī)座、機(jī)殼、大齒輪等零件，已有很大方法。一向是鑄造出的機(jī)座、機(jī)殼、大齒輪等零件，已有很大一部分改用了焊接。一部分改用了焊接。焊接齒輪焊接齒輪Hunan University of Humanities,Science and Technology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、概述一、概述 膠接是用膠粘劑直接把被連接件連接在一起且具有一定膠接是用膠粘劑直接把被連接件連接在一起且具有一定

21、強(qiáng)度且不可拆卸的連接，利用膠粘劑凝固后出現(xiàn)的粘附力來傳強(qiáng)度且不可拆卸的連接，利用膠粘劑凝固后出現(xiàn)的粘附力來傳遞載荷。遞載荷。7 73 3膠膠 接接 應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：膠接組合蝸輪膠接組合蝸輪螺紋接套與管件膠接螺紋接套與管件膠接蜂窩結(jié)構(gòu)填料蜂窩結(jié)構(gòu)填料蒙皮與型材膠接蒙皮與型材膠接Hunan University of Humanities,Science and Technology膠粘劑的品種繁多，通常按其使用目的分為三類：膠粘劑的品種繁多，通常按其使用目的分為三類：二、膠粘劑二、膠粘劑 結(jié)構(gòu)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：在機(jī)械制造中常用的結(jié)構(gòu)膠粘劑有如下兩種： 環(huán)

22、氧樹脂膠粘劑；環(huán)氧樹脂膠粘劑； 酚醛樹脂膠粘劑。酚醛樹脂膠粘劑。種類種類（1 1）結(jié)構(gòu)膠粘劑）結(jié)構(gòu)膠粘劑 在常溫下的抗剪強(qiáng)度一般不低于在常溫下的抗剪強(qiáng)度一般不低于80MPa80MPa，能經(jīng)受一般高、，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。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)膠粘劑非結(jié)構(gòu)膠粘劑其它膠粘劑其它膠粘劑Hunan University of Humanities,Science and Technology（2 2）非結(jié)構(gòu)膠粘劑）非結(jié)構(gòu)膠粘劑常用的品種有：常用的品種有： 聚胺脂膠粘劑；聚胺脂膠粘劑； 酚醛酚醛- -氯丁橡膠膠粘

23、劑。氯丁橡膠膠粘劑。( () ) 其它膠粘劑其它膠粘劑 具有特殊用途的膠粘劑，例如：具有特殊用途的膠粘劑，例如：防銹、絕緣、導(dǎo)電、透防銹、絕緣、導(dǎo)電、透明、超高溫、超低溫、耐酸堿等。明、超高溫、超低溫、耐酸堿等。品種有：品種有： 環(huán)氧導(dǎo)電膠粘劑；環(huán)氧導(dǎo)電膠粘劑； 環(huán)氧超低溫膠粘劑。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。載時(shí)，性能迅速下降。Hunan University of Humanities,Science and Technology三、膠接接頭的結(jié)構(gòu)形式三、膠接接頭的結(jié)構(gòu)形式 與焊接相同，膠接接

24、頭分為對接、搭接和角接頭三種。與焊接相同，膠接接頭分為對接、搭接和角接頭三種。主要性能：主要性能： 膠接強(qiáng)度膠接強(qiáng)度耐熱性、耐介質(zhì)性、耐老化性等；耐熱性、耐介質(zhì)性、耐老化性等； 固化條件固化條件溫度、壓力、保持時(shí)間等。溫度、壓力、保持時(shí)間等。選用原則：選用原則：根據(jù)膠接件的根據(jù)膠接件的使用要求使用要求及及環(huán)境條件環(huán)境條件等選擇等選擇綜合性能良好的膠粘劑。綜合性能良好的膠粘劑。影響粘接劑性能的因素：影響粘接劑性能的因素：膠接件的材料、環(huán)境溫度、膠層厚度、工作時(shí)間、工藝水平等。膠接件的材料、環(huán)境溫度、膠層厚度、工作時(shí)間、工藝水平等。膠接工件材料有：膠接工件材料有：各種碳鋼、合金鋼、鋁、鎂、鈦等合金

25、、各種碳鋼、合金鋼、鋁、鎂、鈦等合金、玻璃、陶瓷等。玻璃、陶瓷等。Hunan University of Humanities,Science and Technology圓柱形接頭圓柱形接頭 板件接頭板件接頭 錐形及盲孔接頭錐形及盲孔接頭 角接頭角接頭 潘存云教授研制Hunan University of Humanities,Science and Technology剪切剪切四、膠接接頭的受力狀況四、膠接接頭的受力狀況 實(shí)踐表明，膠接接頭的抗剪切及抗拉伸能力強(qiáng)，抗剝離和實(shí)踐表明，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。設(shè)計(jì)接頭時(shí)應(yīng)盡可能使接頭承受剪切或拉伸載荷。扯離能力弱。設(shè)

26、計(jì)接頭時(shí)應(yīng)盡可能使接頭承受剪切或拉伸載荷。拉伸拉伸剝離剝離潘存云教授研制潘存云教授研制F FF F潘存云教授研制F FF F潘存云教授研制F FF F潘存云教授研制F FF F扯離扯離Hunan University of Humanities,Science and Technology（4 4）清除表面多余的膠粘劑；）清除表面多余的膠粘劑；五、膠接的基本工藝過程五、膠接的基本工藝過程 （1 1）清除膠接件表面的油污或氧化層；）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 2）按配方比例配制膠粘劑；）按配方比例配制膠粘劑；大多數(shù)膠都是多祖分的 （3 3）采用適當(dāng)方法涂膠（如噴涂、刷

27、涂等），保證厚）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；薄合適、均勻無缺、無氣泡；（6 6）質(zhì)量檢驗(yàn)，常用方法有：）質(zhì)量檢驗(yàn)，常用方法有：（5 5）按一定條件進(jìn)行固化；）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。 超聲波探傷超聲波探傷 放射同位素?cái)z影放射同位素?cái)z影 激光全息攝影激光全息攝影 X X光探傷光探傷 Hunan University of Humanities,Science and Technology 膠接件的缺陷有時(shí)不易發(fā)現(xiàn)膠接件的缺陷有時(shí)不易發(fā)現(xiàn) 有良好的密封性、絕緣性和防腐性有良好的密封性、絕緣性和防腐

28、性六、膠接的特點(diǎn)六、膠接的特點(diǎn)與鉚接、焊接相比，膠接的主要優(yōu)點(diǎn)與鉚接、焊接相比，膠接的主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)： 連接件的材料范圍寬廣連接件的材料范圍寬廣 連接后的重量輕，材料的利用率高連接后的重量輕，材料的利用率高 成本低成本低 在全部膠接面上應(yīng)力集中小，故耐疲勞性能好在全部膠接面上應(yīng)力集中小，故耐疲勞性能好 抗剝離、抗彎曲及抗沖擊振動(dòng)性能差抗剝離、抗彎曲及抗沖擊振動(dòng)性能差 耐老化及耐介質(zhì)耐老化及耐介質(zhì)( (如酸、堿等如酸、堿等) )性能差性能差 膠粘劑對溫度變化敏感，影響膠接強(qiáng)度膠粘劑對溫度變化敏感，影響膠接強(qiáng)度Hunan University of Humanities,Science

29、 and Technology 從結(jié)構(gòu)上采取防止剝離的措施從結(jié)構(gòu)上采取防止剝離的措施 七、膠接接頭的設(shè)計(jì)要點(diǎn)七、膠接接頭的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 針對工作要求正確選擇粘結(jié)劑針對工作要求正確選擇粘結(jié)劑 合理選擇接頭形式合理選擇接頭形式 恰當(dāng)選擇工藝參數(shù)恰當(dāng)選擇工藝參數(shù) 充分利用膠縫的承載特性，盡可能使膠縫承受剪充分利用膠縫的承載特性，盡可能使膠縫承受剪 切和拉伸載荷，而避免承受扯離，特別是剝離載切和拉伸載荷，而避免承受扯離，特別是剝離載 荷，不宜采用膠接接頭荷，不宜采用膠接接頭 減少膠縫處的應(yīng)力集中，如板材端部切成斜角減少膠縫處的應(yīng)力集中，如板材端部切成斜角 當(dāng)有較大沖擊、振動(dòng)時(shí)，應(yīng)在膠接面之間增加玻當(dāng)有較大

30、沖擊、振動(dòng)時(shí)，應(yīng)在膠接面之間增加玻 璃布層等緩沖材料璃布層等緩沖材料 Hunan University of Humanities,Science and Technology一、過盈連接的特點(diǎn)及應(yīng)用一、過盈連接的特點(diǎn)及應(yīng)用 作用：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。接在一起。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單、定心性好、承載能力高，在振動(dòng)下能可靠地構(gòu)造簡單、定心性好、承載能力高，在振動(dòng)下能可靠地工作。工作。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：裝配困難和對配合尺寸的精度要求較高。裝配困難和對配合尺寸的精度要求較高。應(yīng)用：應(yīng)用：主要用于輪圈與輪芯、軸與轂、滾

31、動(dòng)軸承的裝配連接。主要用于輪圈與輪芯、軸與轂、滾動(dòng)軸承的裝配連接。7 74 4過盈連接過盈連接 A AA AA A- -A A曲軸過盈連接組件曲軸過盈連接組件d dHunan University of Humanities,Science and Technology裝配方法：裝配方法： 二、過盈連接的工作原理及裝配方法二、過盈連接的工作原理及裝配方法工作原理：工作原理：孔與軸配合中，軸的實(shí)際尺寸大于孔，兩者裝配后孔與軸配合中，軸的實(shí)際尺寸大于孔，兩者裝配后產(chǎn)生徑向變形使配合面間產(chǎn)生了很大的壓力，工作時(shí)載荷就靠產(chǎn)生徑向變形使配合面間產(chǎn)生了很大的壓力，工作時(shí)載荷就靠著相伴而生的摩擦力來傳遞。著

32、相伴而生的摩擦力來傳遞。壓入法壓入法溫差法溫差法 當(dāng)配合面為圓柱面時(shí)，當(dāng)其他條件相同時(shí)，用溫差法能獲當(dāng)配合面為圓柱面時(shí)，當(dāng)其他條件相同時(shí)，用溫差法能獲得較高的摩擦力或力矩，因?yàn)樗幌駢喝敕菢訒?huì)擦傷配合表得較高的摩擦力或力矩，因?yàn)樗幌駢喝敕菢訒?huì)擦傷配合表面。面。冷卻被包容件冷卻被包容件加熱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。軸的尺寸減去孔的尺寸稱為過盈量。Hunan University of Humanities,Science and Technology三、圓柱面過盈連接三、圓柱面過盈連接 設(shè)計(jì)這種過盈連接時(shí)，被連接件的材料、構(gòu)造和尺寸一般設(shè)計(jì)這種過盈連接時(shí)

33、，被連接件的材料、構(gòu)造和尺寸一般都已初步確定，連接的載荷也已求得。因此，設(shè)計(jì)的主要問題都已初步確定，連接的載荷也已求得。因此，設(shè)計(jì)的主要問題是：是： 選擇具有所需要的承載能力的配合；選擇具有所需要的承載能力的配合； 安排合理的結(jié)構(gòu)；安排合理的結(jié)構(gòu)； 確定對零件配合表面的工藝要求；確定對零件配合表面的工藝要求； 決定裝配方法和提出裝配要求等。決定裝配方法和提出裝配要求等。 過盈連接的承載能力取決于連接的摩擦力或力矩和連接中各過盈連接的承載能力取決于連接的摩擦力或力矩和連接中各零件的強(qiáng)度。選擇配合時(shí)，既要使連接具有足夠的固持力以保證零件的強(qiáng)度。選擇配合時(shí)，既要使連接具有足夠的固持力以保證在載荷作用

34、下不發(fā)生相對滑動(dòng)，又要注意到零件在裝配應(yīng)力下不在載荷作用下不發(fā)生相對滑動(dòng)，又要注意到零件在裝配應(yīng)力下不致?lián)p壞。致?lián)p壞。Hunan University of Humanities,Science and Technology四、圓錐面過盈連接四、圓錐面過盈連接 圓錐面過盈連接在機(jī)床主軸的軸端上應(yīng)用很普遍。裝配時(shí)，圓錐面過盈連接在機(jī)床主軸的軸端上應(yīng)用很普遍。裝配時(shí)，借助轉(zhuǎn)動(dòng)端螺母并通過壓板施力使輪轂作微量軸向移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)借助轉(zhuǎn)動(dòng)端螺母并通過壓板施力使輪轂作微量軸向移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)過盈連接。這種連接定心性好，便于裝拆，壓緊程度也易于調(diào)過盈連接。這種連接定心性好，便于裝拆，壓緊程度也易于調(diào)整。整。 采用這種

35、連接，配合表面不宜擦傷，能傳遞更大的載荷，尤采用這種連接，配合表面不宜擦傷，能傳遞更大的載荷，尤其是適用于大型被連接件，但對配合面的接觸精度要求較高。其是適用于大型被連接件，但對配合面的接觸精度要求較高。潘存云教授研制Hunan University of Humanities,Science and TechnologyF Fp p五、過盈連接的設(shè)計(jì)計(jì)算五、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)

36、算：面的分析計(jì)算：(2)(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)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。的強(qiáng)度。(1)(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)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？壓力需要多大的過盈量？1.1.配合面所需壓力的計(jì)算配合面所需壓力的計(jì)算(1) (1) 傳遞軸向載荷時(shí)傳遞軸向載荷時(shí) 要求連接件在軸向載荷要求連接件在軸向載荷F F的作用的作用下，不產(chǎn)生軸向滑移。下，不產(chǎn)生軸向滑移。 p pHunan University of Humanities,Science and Techn

37、ology潘存云教授研制F Fl l d d F F正常工作條件：正常工作條件：摩擦力：摩擦力： F Ff f = =dlpf dlpf 軸向摩擦阻力外載荷軸向摩擦阻力外載荷 其中：其中：p p徑向壓力；徑向壓力； p p F/ F/dlpfdlpf d d配合面公稱直徑；配合面公稱直徑； l l配合面長度；配合面長度； f f摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)。詳見教材表7-5 p p d d1 1 Hunan University of Humanities,Science and Technology(2) (2) 傳遞扭矩時(shí)傳遞扭矩時(shí) d d p p M Mf f T T 要求連接件在扭矩要求連接件在

38、扭矩T T的作用下，的作用下，不產(chǎn)生周向滑移。即：不產(chǎn)生周向滑移。即： M Mf f TT摩擦力矩：摩擦力矩： M Mf f = =lpfd / 2lpfd / 2 p p 2T/ 2T/ d d2 2lpflpf d d2 2Hunan University of Humanities,Science and Technology(3)(3)同時(shí)承受軸向載荷與扭矩時(shí)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要求連接件沿軸向和周向都不能產(chǎn)生滑移。不能產(chǎn)生滑移。222TFdpd lf徑向壓力徑向壓力p p應(yīng)滿足：應(yīng)滿足：2.2.最小有效過盈量最小有效過盈量minmin的計(jì)算的計(jì)算 312min1210CCpdEE 由材料力學(xué)的有關(guān)知識可知，在壓力為由材料力學(xué)的有關(guān)知識可知，在壓力為p p時(shí)最小過盈量為：時(shí)最小過盈量為： C C1 1被包容件的剛性系數(shù)被包容件的剛性系數(shù): : 其中：其中：E E1 1、E E2 2被包容件和包容件材料的彈性系數(shù)；被包容件和包容件材料的彈性系數(shù)； C C2 2包容件的剛性系數(shù)包容件的剛性系數(shù): : 12122121ddddC22222222ddddC d d d d1 1 d d2 2Hunan University of Human