第七章 铆接 焊接 胶接和过盈连接
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1、湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 第第7章章 铆接、焊接、胶接和过盈联接铆接、焊接、胶接和过盈联接7 71 铆接铆接 7 72 焊接焊接 7 73 胶接胶接 7 74 过盈联接过盈联接 湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制7 71 铆接铆接 一、概述一、概述 铆接是将铆钉穿过被联接件的预制孔中经铆合而成铆接是将铆钉穿过被联接件的预制孔中经铆合而成的联接方式。其联接部分称为铆缝。的联接方式。其联接部分称为铆缝。铆缝的结构分类：铆缝的结构分类：分分类类按接头按接头型式分型式分 双双 排排 按铆缝按铆缝性能分性能分 -满足强度要求满足强度要求 -满足强度和紧密性要求满足强度和紧密
2、性要求-满足紧密性要求的。满足紧密性要求的。搭接缝搭接缝 单盖板对接缝单盖板对接缝 双盖板对接缝双盖板对接缝 按铆钉按铆钉排数分排数分单单 排排 多多 排排 强固铆缝强固铆缝强密铆缝强密铆缝紧密铆缝紧密铆缝潘存云教授研制湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制7 71 铆接铆接 一、概述一、概述 铆接是将铆钉穿过被联接件的预制孔中经铆合而成铆接是将铆钉穿过被联接件的预制孔中经铆合而成的联接方式。其联接部分称为铆缝。的联接方式。其联接部分称为铆缝。铆缝的结构分类：铆缝的结构分类：分分类类按接头按接头型式分型式分 双双 排排 按铆缝按铆缝性能分性能分 -满足
3、强度要求满足强度要求 -满足强度和紧密性要求满足强度和紧密性要求-满足紧密性要求的。满足紧密性要求的。搭接缝搭接缝 单盖板对接缝单盖板对接缝 双盖板对接缝双盖板对接缝 按铆钉按铆钉排数分排数分单单 排排 多多 排排 强固铆缝强固铆缝强密铆缝强密铆缝紧密铆缝紧密铆缝湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制铆钉有空心的和实心的两大类，且大部分都以标准化。铆钉有空心的和实心的两大类，且大部分都以标准化。（GB863.1-86 、 GB876-86）。）。二、铆钉的主要类型和标准二、铆钉的主要类型和标准 在设计铆接结构时应优先选用已标准化的铆钉。在设计铆接结构时
4、应优先选用已标准化的铆钉。 铆钉头的结构：铆钉头的结构： 铆接后的结构：铆接后的结构： 湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 热铆接热铆接-直径直径 d12mm 的钢制铆钉；的钢制铆钉； 铆接工艺分冷铆和热铆：铆接工艺分冷铆和热铆： 冷铆接冷铆接-直径直径 d 12mm 的钢制铆钉、塑性较好的钢制铆钉、塑性较好 的有色金属及其合金制成的铆钉。的有色金属及其合金制成的铆钉。特点：特点： 因此，在承受严重冲击和振动载荷的金属结构的因此，在承受严重冲击和振动载荷的金属结构的联接中，如桥梁、建筑、造船、重型机械及飞机制造联接中，如桥梁、建筑、造船、重型机械及飞机制造等工业部门中得到应用。等工业部门中得
5、到应用。工艺过程比较容易控制，工艺过程比较容易控制， 质量稳定质量稳定; ; 工艺设备简单工艺设备简单; ; 铆接结构抗振、耐冲击，联接牢固可靠。铆接结构抗振、耐冲击，联接牢固可靠。湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制三、铆缝的受力与破坏形式三、铆缝的受力与破坏形式潘存云教授研制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潘存云教授研制F FF F剪剪 断断压溃压溃板边剪坏板边剪坏拉断拉断撕裂撕裂湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 四、铆缝的设计要点四、铆缝的设计要点 强度计算主要是材料力学的基本公式。强度计算主要是材料力学的基本
6、公式。强度计算的假设前提：强度计算的假设前提： 联接的横向力联接的横向力F通过铆钉组形心，一组铆钉中通过铆钉组形心，一组铆钉中 各个铆钉受力均等；各个铆钉受力均等；设计铆缝时，先根据铆缝的破坏形式进行强度计算。设计铆缝时，先根据铆缝的破坏形式进行强度计算。 铆缝不受弯矩作用；铆缝不受弯矩作用； 被铆件结合面摩擦力略去不计；被铆件结合面摩擦力略去不计； 被铆件危险剖面上的拉被铆件危险剖面上的拉( (压压) )应力，铆钉的剪应力，应力，铆钉的剪应力， 工作挤压应力都是均匀分布的。工作挤压应力都是均匀分布的。湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制单排搭接铆缝的静强度分析：单排搭接铆缝的
7、静强度分析：取图中宽度等于垂直与受载方取图中宽度等于垂直与受载方向的钉距向的钉距t的的阴影部分阴影部分进行计算。进行计算。（1）由被铆件的拉伸强度确由被铆件的拉伸强度确定的铆缝承受的静载荷：定的铆缝承受的静载荷：423dF)(1dtF（2）由被铆件上孔壁的挤压强由被铆件上孔壁的挤压强度确定的被铆件能承受的静载荷：度确定的被铆件能承受的静载荷：（3）由铆钉的剪切强度确定的铆由铆钉的剪切强度确定的铆钉能承受的静载荷：钉能承受的静载荷：p2dF dt e设：设：e e边距；边距； t t节距节距； -板厚；板厚；d d铆钉直径；铆钉直径； F F阴影部分载荷。阴影部分载荷。( t-d )为板的截面积
8、d为挤压面积d2/4为铆钉截面积FFFF潘存云教授研制湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 组成强固铆缝各元件的静载荷许用应力组成强固铆缝各元件的静载荷许用应力 许用应力许用应力/ /Mpa Mpa 说说 明明 元件材料元件材料Q235 Q235 Q255 Q255 被铆件许用拉应力被铆件许用拉应力 200 210 200 210 被铆件许用挤应力被铆件许用挤应力 p p 400 420 400 420 采用冲孔或各被铆件分采用冲孔或各被铆件分开钻而不用样板时，开钻而不用样板时， 、 p p 降低降低20%20%；角钢单边铆接时，各许角钢单边铆接时，各许用应力降低用应力降低25%25%。 被铆
9、件许用切应力被铆件许用切应力 180 180 180 180 Q215Q215 对于一般的强固铆缝，上述式中的许用应力可根据对于一般的强固铆缝，上述式中的许用应力可根据组成铆缝各元件的材料选取。组成铆缝各元件的材料选取。式中：式中： -许用拉应力许用拉应力; ; p p- - 许用挤压应力；许用挤压应力； -许用剪切应力。许用剪切应力。423dF)(1dtFp2dF 湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制工件工件2 2 焊接是利用局部加热焊接是利用局部加热( (或加压或加压) )的方法使被联接件接头的方法使被联接件接头处的材料熔融联接成一体。处的材料熔融联接成一体。一、概述一、概
10、述与铆接相比较，焊接结构重量轻，节约金属材料，与铆接相比较，焊接结构重量轻，节约金属材料，施工方便，生产率高，易实现自动化，且焊接结构的成施工方便，生产率高，易实现自动化，且焊接结构的成本低，应用很广。本低，应用很广。 在机械制造中在机械制造中最常用的是电弧最常用的是电弧焊焊。电弧焊是利用焊条与焊件间。电弧焊是利用焊条与焊件间产生电弧热将金属加热并熔化的产生电弧热将金属加热并熔化的焊接方法。焊接方法。分类：分类：熔化焊熔化焊 压力焊压力焊 钎焊钎焊 -电弧焊、气焊、电渣焊。电弧焊、气焊、电渣焊。-电阻焊、摩擦焊、爆炸焊。电阻焊、摩擦焊、爆炸焊。-锡焊、铜焊。锡焊、铜焊。7 72 焊接焊接 接焊
11、接接焊接发电机发电机工件工件1 1焊枪、焊条焊枪、焊条搭铁搭铁利用电焊机的低压电流，通过点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解缝面而形成焊缝。湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制二、电弧焊缝的基本形式二、电弧焊缝的基本形式焊缝焊缝-焊接件经焊接后形成的结合部分。焊接件经焊接后形成的结合部分。工件工件2 2工件工件1 1电弧焊常见的焊缝形式电弧焊常见的焊缝形式：角焊缝角焊缝-两被焊件不在同一平面内；两被焊件不在同一平面内；对接焊缝对接焊缝
