第七章 柳接、焊接、胶结和过盈连接
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过盈配合
五、过盈联接的设计计算 过盈联接的主要用来承受轴向力、传递扭矩、或者 同时承受这两种载荷。为了保证过盈联接的工作能力， 须作以下两方面的分析计算：
1) 已知载荷时，配合面需要多大的径向压力？以及产 生这个压力需要多大的过盈量？ 2)若选定了标准的过盈配合，校核联接件在最大过 盈量时的强度。 F
1.配合面所需压力的计算 a)传递轴向载荷时 要求联接件在轴向载荷F的作 用下，不产生轴向滑移。
7．合理布置焊缝及长度； 8．对于那些有强度要求的重要焊缝，必须按照有关行 业的强度规范进行焊缝尺寸校核，明确工艺要求和 技术条件，并在焊后仔细进行质量检验。
六、焊接在机器零件中的应用 由于焊接具有强度高、工艺简单、因联接而增加 的质量小等特点，焊接技术的应用日益广泛。 在技术革新、单件生产、新产品试制等情况下， 采用焊接制造箱体、机架等，一般比较经济。 随着焊接技术的发展，许多零件已改变了它们的 传统制造方法。一向是铸造出的机座、机壳、大齿轮 等零件，已有很大一部分改用了焊接。
焊接齿轮
§7－3 胶 接
一、概述
胶接是用胶粘剂直接把被联接件联接在一起且具有一定强度且 不可拆卸的联接，利用胶粘剂凝固后出现的粘附力来传递载荷。
应用实例：
胶接组合蜗轮
螺纹接套与管件胶接
蒙皮与型材胶接
蜂窝结构填料
二、胶粘剂 胶粘剂的品种繁多，通常按其使用目的分为三类： 种类 结构胶粘剂； 非结构胶粘剂；
▲工艺设备简单; ▲工艺过程比较容易控制， 质量稳定; ▲铆接结构抗振、耐冲击，联接牢固可靠。
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等 工业部门中得到应用。
三、铆缝的受力与破坏形式
F 剪 断
7-过盈连接
d
3)同时承受轴向载荷与扭矩
d2
沿轴向和周向都不产生滑移。
d
径向压力p应满足：
p
F
2
2T
2
d
dlf
2、最小有效过盈量δmin
由材料力学厚壁圆筒可知，
d 潘存云教授研制
1
最小过盈量：
min
pd
C1 E1
C2 E2
103
其中：E1、E2—被包容件和包容件材料的弹性模量；
孔公差带
δma x δmi n
基孔制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
基轴制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
3、过盈连接的强度计算
● 连接的强度 (选择标准 过盈量及径向力) ；
● 连接件本身的强度。
过盈连接装配后，包容件 胀大，被包容件缩小。
在包容件上将产生周向拉 应力和径向压应力；
在被包容件上则产生周向 压应力和径向压应力。
min min 0.8(Rz1 Rz2 )
Rz1 、Rz2 —分别为被包容件和包容件配合表面上微观 不平度的十点高度，单位为: 微米。
根据计算得到的最小有效过盈量δmin 选择一个标准过盈量配合代号。
轴公差带
应注意尽量选择优先配合代号。
最小过盈量：δmin = 轴min - 孔max 最大过盈量: δmax = 轴max - 孔min
圆锥面过盈连接在机床主轴的轴端上应用比较 普遍。装配时，借助转动端螺母并通过压板施力 使轮毂作微量轴向移动以实现过盈连接。 优点：定心性好，装拆方便，压紧程度容易调整， 配合表面不宜擦伤，传递载荷大，尤其是适用于大 型被连接件。 缺点：对配合面的精度要求高，加工成本大。
3)同时承受轴向载荷与扭矩
d2
沿轴向和周向都不产生滑移。
d
径向压力p应满足：
p
F
2
2T
2
d
dlf
2、最小有效过盈量δmin
由材料力学厚壁圆筒可知，
d 潘存云教授研制
1
最小过盈量：
min
pd
C1 E1
C2 E2
103
其中：E1、E2—被包容件和包容件材料的弹性模量；
孔公差带
δma x δmi n
基孔制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
基轴制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
3、过盈连接的强度计算
● 连接的强度 (选择标准 过盈量及径向力) ；
● 连接件本身的强度。
过盈连接装配后，包容件 胀大，被包容件缩小。
在包容件上将产生周向拉 应力和径向压应力；
在被包容件上则产生周向 压应力和径向压应力。
min min 0.8(Rz1 Rz2 )
Rz1 、Rz2 —分别为被包容件和包容件配合表面上微观 不平度的十点高度，单位为: 微米。
根据计算得到的最小有效过盈量δmin 选择一个标准过盈量配合代号。
轴公差带
应注意尽量选择优先配合代号。
最小过盈量：δmin = 轴min - 孔max 最大过盈量: δmax = 轴max - 孔min
圆锥面过盈连接在机床主轴的轴端上应用比较 普遍。装配时，借助转动端螺母并通过压板施力 使轮毂作微量轴向移动以实现过盈连接。 优点：定心性好，装拆方便，压紧程度容易调整， 配合表面不宜擦伤，传递载荷大，尤其是适用于大 型被连接件。 缺点：对配合面的精度要求高，加工成本大。
7-过盈连接
d 2 d12 C1—被包容件的刚性系数: C1 2 2 1 d d1
C2—包容件的刚性系数:
d 22 d 2 C2 2 2 2 d2 d
μ1 、μ2—分别为被包容件和包容件材料的泊松比； 当采用温差法装配时，最小有效过盈量:
min min
当采用压入法装配时，考虑配合表面的微观峰尖将 被擦去或压平一部分，这时最小有效过盈量：
当选用压入法进行装配时，计算最大压入力和压出力：
最大压入力： Fi =fπdlpmax 最大压出力： F0 =(1.3~1.5) Fi = (1.3~1.5) fπdlpmax
由 min C1 C2 3 p d 10 得： E E 2 1
pmax
max
A A-A d
A
曲轴过盈连接组件
二、过盈连接的工作原理及装配方法 工作原理：孔与轴配合中，轴的实际尺寸大于孔的 尺寸，两者装配后产生径向变形使配合面间产生很 大的压力，靠配合面产生的摩擦力来传递载荷。
过盈量：轴的尺寸减去孔的尺寸。
装配方法： 压入法 温差法 加热包容件 冷却被包容件
当配合面为圆柱面时，温差法能获得较高的摩擦 力或力矩，而压入法会擦伤配合表面。
轴公差带 δmax
孔公差带
δmin
基孔制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
基轴制常用与优先配合的选用
潘存云教授研制
3、过盈连接的强度计算
● 连接的强度 (选择标准 过盈量及径向力) ；
● 连接件本身的强度。 过盈连接装配后，包容件 胀大，被包容件缩小。 在包容件上将产生周向拉 应力和径向压应力； 在被包容件上则产生周向 压应力和径向压应力。 (1)连接零件为塑性材料时的强度计算
铆接焊接和胶接 ppt课件
不对称侧面角焊缝及混合角焊缝的强度计算
1）当焊接结构中有角钢等构件时，因外力F的作用线应通过角
钢截面的形心c，作用线在焊接平面上的投影线与两侧面焊
缝间的距离不等（即a不等于b），故两侧焊缝受力亦不等，
因而对这种焊接结构应设计成不对称侧面角焊缝来承受外载
荷。设两侧面焊缝分别承担的载荷为F1及F2.
F
设计接头时应尽可能使接头承受剪切或拉伸载荷。
受力形式
胶接
１、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。例如：酚醛－缩醛－有机硅胶粘剂、 环氧－酚醛胶粘剂和环氧－有机硅胶粘剂等。这些也是目前在机 械结构最为常用的胶粘剂。
２、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
构胶粘剂和其它胶粘剂。在机械制造中常用的是结构胶粘剂中的环氧树脂
胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂等。
根据胶接件的使用要求及环境条件等选择综合性能良好的胶粘剂。 三、胶接接头的结构形式及受力状况
与焊接相同，胶接接头分为对接、搭接和角接头三种。 详细说明
实践表明，胶接接头的抗剪切及抗拉伸能力强，抗剥离和扯离能力弱。
焊接
五、焊接件的工艺及设计注意要点
焊接3
1．焊缝应按被焊件厚度制成相应坡口，或进行一般的侧棱、修边工艺。
在焊接前，应对坡口进行清洗整理；
坡口形式
2．在满足强度条件下，焊缝的长度应按实际结构的情况尽可能地取得短 些或分段进行焊接，并应避免焊缝交叉；
3．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；
五、过盈连接的设计计算 过盈连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荷。
为了保证过盈连接的工作能力，须作以下两方面的分析计算： • 在已知载荷的条件下，计算配合面间所需产生的压力和产生这个压力所需的
濮良贵《机械设计》章节题库(铆接、焊接、胶接和过盈连接)【圣才出品】
第7章铆接、焊接、胶接和过盈连接一、填空题1．设计胶接接头时，应尽可能使胶缝受______或______载荷。
【答案】剪切；拉伸【解析】胶接接头的受力状况有拉伸、剪切、剥离与扯离等。
胶缝的抗剪切及抗拉伸能力强，而抗扯离及抗剥离能力弱。
所以应尽可能使胶缝受剪切或拉伸载荷作用。
2．电弧焊缝大体上可分为______与______两类，前者用于连接______的被焊件，后者用于连接______的被焊件。
【答案】对接焊缝；角焊缝；同一平面内；不同平面内【解析】焊件经焊接后形成的结合部分叫做焊缝。
有同一平面拼接形成的对接焊缝和不同平面拼接形成的角焊缝。
3．在焊接现场，常见焊接工人在焊接结束后，用火焰烘烤焊缝并不断敲击焊接部位，这是为了______。
【答案】降低内应力，改善焊接接头的性能【解析】焊接过程的温度变化以及结构的塑性形变会在焊接的构件内产生焊接应力，常用敲击法降低焊接应力，改善焊缝质量。
4．过盈连接是利用轮毂与轴之间存在______量靠______传递载荷的一种连接。
【答案】过盈；摩擦【解析】过盈连接是一种利用零件间的配合过盈来达到连接目的的连接，过盈配合使得在配合面上产生径向压力，配合面上便产生摩擦阻力或摩擦阻力矩以抵抗和传递外载荷。
5．过盈连接同轴性______，对轴的削弱______，耐冲击的性能______，对配合面加工精度要求______。
【答案】好；少；好；高【解析】过盈配合的特点是结构简单、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、问答题1．胶接与铆接、焊接的比较有什么优缺点。
答：（1）与铆接、焊接相比，胶接的优点有：①可以胶接不同性质的材料；②可以胶接异型、复杂部件和大的薄板结构件，以避免焊接产生的热变形和铆接产生的机械变形；③胶接是面连接，不易产生应力集中，故耐疲劳、耐蠕变性能较好；④胶接容易实现密封、绝缘、防腐蚀，可根据要求使接头具有某些特种性能，如导电、透明、隔热等；⑤胶接工艺简单，操作方便，能节约能源，降低成本，减轻劳动强度；⑥胶接件外形平滑，比铆接、焊接和螺纹连接等可减轻重量（一般可减轻20%左右）。
07第六讲 铆、焊、胶、
四、焊接件的工艺及设计注意要点
为了保证焊接的质量，避免未焊透或缺焊的现象。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
（d）板沿钉孔被拉断
（e）板边被撕裂
焊接
焊接——利用局部加热的方法将被联特点及应用
焊接可以分为两大类：①压力焊；②熔融焊
二、焊接件常用材料及焊条
焊接的金属结构常用材料为Q215、Q235、Q255 焊接的零件则常用Q275、15~50号碳钢，以及50Mn、 50Mn2、50SiMn2等合金钢
开坡口
焊接
胶接
一、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
二、胶接剂（胶粘剂） 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
三、胶接接头
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
第七讲 铆、焊、胶、过盈联接
铆接 焊接 胶接 过盈联接
铆接、焊接与胶接
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
一、铆缝
铆钉和被铆件铆合部分一起构成铆缝。
a 搭接缝
b 单盖板对接缝
c 双盖板对接缝
二、铆缝的受力及破坏形式、设计计算要点
（a）铆钉被剪断
铆接、焊接、胶接和过盈连接.
• 过盈连接的特点及应用
过盈连接是利用零件间的协作过盈来达到连接目的的。 这种连接也叫干涉协作连接或紧协作连接。
7-4 过盈连接
优点：结构简洁、对中性好、承载实力大、对轴减弱少。 缺点：协作面加工精度要求高、装拆不便。 • 过盈连接的工作原理
过盈连接的装配方法
过盈连接的装配方法
压入法
胀缩法（温差法）
胶接接头的结构形式
板件接头
圆柱形接头
锥形及盲孔接头
角接头
受力状况及设计要点
拉伸
剪切
剥离
扯离
实践证明：胶缝的抗剪切及抗拉伸实力强 抗扯离及抗剥离实力弱
设计要点： （1）选择胶粘剂； （2）选定接头形式； （3）选取工艺参数； （4）充分利用胶缝的承载特性。
胶接与铆接、焊接的比较
•优 • • • • • • • •缺 • •
点 （1）质量小，材料的利用率高； （2）不会变更胶缝旁边母体材料的金相组织； （3）应力分布匀整，耐疲惫、耐蠕变性较好。 （4）胶接面形态不受限制； （5）所需设备简洁，操作便利； （6）密封性好； （7）能满足防锈、绝缘、透亮等特殊要求。 点 （1）工作温度不能过高； （2）牢靠性差。
7-4 过盈连接
焊接件常用材料 和焊条
• 焊接件常用材料
•
（1）焊接的金属结构件常用的材料：Q215、A235、
Q255等；
•
（2）焊接的零件常用的材料：Q275、15～50号碳钢，
以及50Mn、50Mn2、50SiMn2等合金钢；
•
在焊接中，广泛地运用各种型材、板材和管材。
•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。焊接件的工艺及设计留意要点
过盈连接是利用零件间的协作过盈来达到连接目的的。 这种连接也叫干涉协作连接或紧协作连接。
7-4 过盈连接
优点：结构简洁、对中性好、承载实力大、对轴减弱少。 缺点：协作面加工精度要求高、装拆不便。 • 过盈连接的工作原理
过盈连接的装配方法
过盈连接的装配方法
压入法
胀缩法（温差法）
胶接接头的结构形式
板件接头
圆柱形接头
锥形及盲孔接头
角接头
受力状况及设计要点
拉伸
剪切
剥离
扯离
实践证明：胶缝的抗剪切及抗拉伸实力强 抗扯离及抗剥离实力弱
设计要点： （1）选择胶粘剂； （2）选定接头形式； （3）选取工艺参数； （4）充分利用胶缝的承载特性。
胶接与铆接、焊接的比较
•优 • • • • • • • •缺 • •
点 （1）质量小，材料的利用率高； （2）不会变更胶缝旁边母体材料的金相组织； （3）应力分布匀整，耐疲惫、耐蠕变性较好。 （4）胶接面形态不受限制； （5）所需设备简洁，操作便利； （6）密封性好； （7）能满足防锈、绝缘、透亮等特殊要求。 点 （1）工作温度不能过高； （2）牢靠性差。
7-4 过盈连接
焊接件常用材料 和焊条
• 焊接件常用材料
•
（1）焊接的金属结构件常用的材料：Q215、A235、
Q255等；
•
（2）焊接的零件常用的材料：Q275、15～50号碳钢，
以及50Mn、50Mn2、50SiMn2等合金钢；
•
在焊接中，广泛地运用各种型材、板材和管材。
•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。焊接件的工艺及设计留意要点
铆接、焊接、胶接和过盈连接.
• 应用：桥梁、建筑、造船、重型机械、飞机制造。
铆钉的主要类型和标准
• 铆钉的类型是多种多样的而且多已标准化。
铆缝的受力及破坏形式
铆钉被剪断
板边被剪坏
钉孔接触面被压坏
铆缝的受力及破坏形式
板沿钉孔被拉断
板边被撕裂
7-2 焊
接
• 焊接的方法很多，机械制造业中常用的属于熔融焊的有： （1）电焊； （2）气焊； （3）电渣焊。 其中尤以电焊应用最广。
《机械设计》（第八版）
第7章 铆接、焊接、胶接 和过盈连接
7-1 铆接… 7-2 焊接… 7-3 胶接… 7-4 过盈连接…
7-1 铆
接
• 铆接主要是由联接件铆钉和被联接件板所组成。
铆缝的种类、特性及应用
搭接缝 单盖板对接缝 双盖板对接缝
铆缝的种类、特性及应用
• 铆钉排数 ：单排；双排；多排。 • 铆缝性能的不同 ：强固铆缝 ；强密铆缝 ；紧密铆缝 。 • 铆接的优点：工艺设备简单；抗震、耐冲击；牢固可靠。 • 铆接的缺点：笨重；制有钉孔，削弱强度；噪声很大。
圆柱形接头
锥形及盲孔接头
角接头
受力状况及设计要点
拉伸
剪切
剥离
扯离
实践证明：胶缝的抗剪切及抗拉伸能力强 抗扯离及抗剥离能力弱
设计要点： （1）选择胶粘剂； （3）选取工艺参数； （2）选定接头形式； （4）充分利用胶缝的承载特性。
胶接与铆接、焊接的比较
• 优 点 （1）质量小，材料的利用率高； （2）不会改变胶缝附近母体材料的金相组织； （3）应力分布均匀，耐疲劳、耐蠕变性较好。 （4）胶接面形状不受限制； （5）所需设备简单，操作方便； （6）密封性好； （7）能满足防锈、绝缘、透明等特殊要求。 • 缺 点 （1）工作温度不能过高； （2） 焊接件常用材料 （1）焊接的金属结构件常用的材料：Q215、A235、 Q255等；
第7章铆接、焊接和过盈联接解析PPT课件
.
17
(3) 钎焊 采用比母材熔点低的金属材料作钎 料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母 材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头 间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的焊接方法。
钎焊时，通常要清除焊件表面污物，增加钎 料的润湿性，这就需要采用钎剂。
.
18
按热源的不同可分为： ❖ 火焰钎焊：以乙炔在氧中燃烧的火焰为热源； ❖ 感应钎焊：以高频感应电流流过焊件产生的电阻热为热
源； ❖ 电阻钎焊：以电阻辐射热为热源； ❖ 盐浴钎焊：以高温盐熔液为热源。 按钎料的熔点不同分为： ❖ 硬钎焊：钎料熔点在450℃以上 ❖ 软钎焊：钎料熔点在450℃以下
钎焊时通常要进行保护：抽真空、通保护气 体、使用钎剂。
.
19
三、电弧焊缝的基本形式
焊缝--焊接件经焊接后形成的结合部分。
（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
潘存云教授研制
A
曲轴过盈联接组件
二、过盈联接的工作原理及装配方法
工作原理：孔与轴配合中，轴的实际尺寸大于孔，两 者装配后产生径向变形使配合面间产生了很大的压力， 工作时载荷就靠着相伴而生的摩擦力来传递。
压入法 装配方法：
温差法
加热包容件 冷却被包容件
潘存云教授研制
当配合面为圆柱面时，当其他条件相同时，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。
第7章 铆接、焊接和过盈联接
§7－1 铆接 §7－2 焊接 §7－3 胶接 §7－4 过盈联接
§7－1 铆接
一、概述
利用铆钉把两个以 上的被铆件联接在 一起的不可拆联接
潘存云教授研制
二、铆缝的结构分类：
机械零件设计总论：ch07 铆焊胶接过盈联接
单盖板对接缝
双盖板对接缝
潘存云教授研制 潘存云教授研制
分 类
按铆钉 排数分
单排 双排 多排
潘存云教授研制
按铆缝 性能分
强固铆缝 --满足强度要求 强密铆缝 --满足强度和紧密性要求 紧密铆缝 --满足紧密性要求的。
新疆大学专用
作者： 潘存云教授
二、铆钉的主要类型和标准 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）。 在设计铆接结构时应优先选用已标准化的铆钉。 铆钉头的结构：
第7章 铆接、焊接、胶接和过盈联接
§7－1 铆接 §7－2 焊接 §7－3 胶接 §7－4 过盈联接
新疆大学专用
作者： 潘存云教授
一、概述
§7－1 铆接
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。
铆缝的结构分类：
搭接缝
按接头 型式分
单盖板对接缝
双盖板对接缝
潘存云教授研制 潘存云教授研制
对接焊缝----两被焊件在同一平面内；
正接角焊缝 对接角焊缝
新疆大学专用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ潘存云教授研制
封 底 焊 缝
潘存云教授研制
V型焊缝
潘存云教授研制
搭接角焊缝 双面式 单面式
潘存云教授研制
榫头式
潘存云教授研制
卷边焊缝
潘存云教授研制
塞焊缝
作者： 潘存云教授
三、焊接件常用材料 在机械制造中，最常用的被焊件材料是低碳钢和低
新疆大学专用
拉断 F
F
潘存云教授研制 潘存云教授研制
撕裂 F
作者： 潘存云教授
四、铆缝的设计要点 设计铆缝时，先根据铆缝的破坏形式进行强度计算。 强度计算的假设前提： ▲ 联接的横向力F通过铆钉组形心，一组铆钉中 各个铆钉受力均等； ▲ 被铆件危险剖面上的拉(压)应力，铆钉的剪应力， 工作挤压应力都是均匀分布的。 ▲ 被铆件结合面摩擦力略去不计； ▲ 铆缝不受弯矩作用；
07铆接、焊接、胶接和过盈连接
三、焊缝的受力及破坏形式 对接焊缝主要用来承受作用于被焊件所在平面内的拉 力或弯矩，其正常的破坏形式是沿焊缝断裂。 （压）力或弯矩，其正常的破坏形式是沿焊缝断裂。
§7—3 胶 接 一、胶接及其应用
§7—4 过盈连接 一、过盈连接的特点应用 结构简单、对中性好、承载能力大、承受冲击性能好、 结构简单、对中性好、承载能力大、承受冲击性能好、对 轴削弱小；但加工精度要求高、拆装不方便。 轴削弱小；但加工精度要求高、拆装不方便。 应用 车轴与车轮、齿圈与轮芯、滚动轴承与轴等。 车轴与车轮、齿圈与轮芯、滚动轴承与轴等。 三、过盈连接的设计计算 1、确定配合面间所需的径向压力p 、确定配合面间所需的径向压力 2、确定过盈连接的最小有效过盈量δmin 、确定过盈连接的最小有效过盈量
铆接、焊接、胶接和过盈连接 第七章 铆接、焊接、胶接和过盈连接 §7—1 铆 接 三、铆缝的受力及破坏形式、 铆缝的受力及破坏形式、 设计计算要点 1、失效形式 、 （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 ）
§7—2
焊接
一、电弧焊缝的基本形式、特性及应用示例 电弧焊缝的基本形式、 （a）正接角焊缝 ） （b）搭接角焊缝 ） c） （c）对接焊缝 （d）卷 边 焊 缝 ） （e）塞焊缝 ）
ห้องสมุดไป่ตู้
3、过盈连接的强度计算 、 ⑴、根据结构选择标准配合种类，查表并 算出最大过盈量 根据结构选择标准配合种类， ⑵、求出最大径向压力pmax。 求出最大径向压力 来校核连接零件本身的强度。（强度计算） 。（强度计算 ⑶、按 pmax来校核连接零件本身的强度。（强度计算） 校核被包容件的强度。 校核被包容件的强度。 校核包容件的强度。 校核包容件的强度。 4、计算过盈连接最大压入力、压出力 、计算过盈连接最大压入力、 或计算包容件加热、 或计算包容件加热、被包容件冷却温度
铆接、焊接、胶接和过盈联接
§2 焊接
焊接是利用局部加热方法使两个金属元件在联接处熔融而构成的不可拆卸联接。常用 的焊接方法有电弧焊、气焊和电渣焊等，其中电弧焊应用最为广泛。 电弧焊是利用电焊机的低压电流通过焊条（一个电极）与被焊接件（另一个电极）形 成的电路，在两极之间产生电弧来熔化被联接件的部分金属和焊条，使熔化金属混合并填 充接缝而形成焊缝。 常用的焊缝形式有对接焊缝和填角焊缝。 如图 14-2a 所示为对接焊缝，它用来联接在同一平面内的焊件，焊缝传力较均匀。当 被焊接件厚度不大时，用平头型对接焊缝，如图 14-2b 所示；当被联接件厚度较大时，为 了保证焊透，需要预制各种形式的坡口，如图 14-2c ~ g 所示。
焊接一般用于低碳钢、低碳合金钢和中碳钢。一般地，低碳钢无淬硬倾向，对焊接热 过程不敏感，焊接性好。焊条的材料一般应选取与被焊接件相同或接近的材料。焊接强度 高、工艺简单、重量轻，在单件生产、新产品试制及复杂零件结构情况下，采用焊接替代 铸造，可以提高生产效率，减少成本。但焊接后常常有残余应力和变形存在，不能承受严
N/mm 2
F 为拉力或压力，N； K 为焊缝腰长，mm； L 为焊缝总长度，mm； [τ]’为焊缝的许用剪切应力，N/mm2。 焊接的许用应力取决于焊接工艺、焊条、被焊接件的材料、载荷性质和焊接品质。承 受静载荷时，焊缝的许用应力如表 1 所示。注意：对建筑结构、船舶和压力容器制造等行 业，应按专门的行业性焊接设计规范选取焊缝的许用应力。
对接
正交
搭接 图 4 胶接
胶接工艺简单、便于不同材料及极薄金属间的联接，胶接的重量轻、耐腐蚀、密封性 能好；但是，胶接接头一般不宜在高温及冲击、振动条件下工作，胶接剂对胶接表面的清 洁度有较高要求，结合速度慢，胶接的可靠性和稳定性易受环境影响。
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D
设每个螺栓直径为 d，长度为l，预紧力为 F0，试问：1）螺栓组中 每个螺栓所受的载荷；2） 在强度足够以及d， F0 ，Cm一定时，为提高 螺栓组联接的工作可靠 性，螺栓用细长些好， 还是粗短些好？3）若外 力F水平向右，情况如 何？
L
F
D0
如图所示高压容器螺纹联接的三种方 案，已知容器中压力为16MPa，螺纹直 径为d=10mm，螺栓中心圆直径为 D=155mm，比较那种方案更合理。
--电弧焊、气焊、电渣焊。 --电阻焊、摩擦焊、爆炸焊。 --锡焊、铜焊。
分类：
第七章
焊接
电弧焊常用焊缝形式：对接焊缝、角焊缝
正接角焊缝
双面式 封 底 焊 缝 单面式
搭接角焊缝
榫头式
对接角焊缝
V型焊缝 卷边焊缝 塞焊缝
第七章
焊接
受力及强度计算说明 通过对被焊接件的工作情况分析，找出焊接缝部位的 受力情况及主要破坏形式，然后对焊缝进行强度计 算、校核或设计焊缝的尺寸及焊接部位的结构形式。
受力、破坏形式、设计计算 设计：铆缝类型、铆钉规格、结构设计，受力分 析略，注意“等强度设计”概念
搭接缝 单盖板对接缝 双盖板对接缝
第七章
焊接
焊接是利用局部加热(或加压)的 方法使被联接件接头处的材料熔 融联接成一体。
工件1
焊枪、焊条
工件2 搭铁
焊接方法分类：
熔化焊 压力焊 钎 焊
接焊接 发电机
第七章
焊接
焊接件的工艺及设计注意要点
1．焊缝应按被焊件厚度制成相应坡口，或进行 一般的侧棱、修边工艺。在焊接前，应对坡口进 行清洗整理； 0~15
70? 5~40 20~50 20~50 ≤5
坡口型式及适 用的焊件厚度:
35~45?
2~3
2~4 12~40
70? ≥50
2~4
2~3
第七章
焊接
焊接件的工艺及设计注意要点
第七章 铆接、焊接、胶接和过盈联接
铆接
铆接基本元件：铆钉、被联接板件（2或3件）、辅助盖 板，联接部分称铆接缝。 铆缝种类、特性、应用 结构形式：搭接缝、单盖板对接缝、双盖板对接缝 铆钉排数：单排、双排、多排 性能：强固铆缝（强度要求）、强密铆缝（强度及紧密性 要求）、紧密铆缝（紧密性要求） 铆钉类型 GB863.1-86～GB876-86
讨论 试找出下列螺纹联接结构设计中的错误 之处：
•找出下列螺纹联接结构设计中的错误：
查手册确定下列螺栓联接的主要尺寸
已知d1=19.328，采用六角头螺栓（GB578286）联接两块厚各为30mm的钢板，弹簧垫 圈（GB93-87）防松 M24双头螺柱（GB898-88）联接厚40mm的 钢板和非常厚的铸铁件 M8沉头螺钉（GB68-85）联接厚15mm的钢 板和非常厚的钢制零件
第七章
过盈联接
即两被联接件之间用过盈联接 承载原理：配合面上的径向压力产生摩擦力或摩擦力矩 抵抗和传递外载（承受轴向力或传递转矩） 装配方法：压入法、胀缩法（温差法、热装法） 设计和强度计算： 一. 已知载荷，求最小过盈量 二. 已知选定的过盈配合量，求最大承载量 另外，采用热装时，应计算加热和冷却的温度；冷 装或拆卸时计算所需 的压入、压出力大小；精密零件 要估算装配后的零件尺寸的变化量
已知一减速箱中齿轮传动轴的直径为 45mm，试选择轴与轴上齿轮联接用键的 尺寸，齿轮轮毂长度为70mm.
结构改错
如图，两种凸轮上加工的键槽的位置中 哪一个较好：
如图所示两个键槽，一个切到了轴肩， 另一个没有，哪个好：
第七章
焊接
焊接件的工艺及设计注意要点
7.合理布置焊缝及长度； 8.对于那些有强度要求的重要焊缝，必须按照有关 行业的强度规范进行焊缝尺寸校核，明确工艺要求 和技术条件，并在焊后仔细进行质量检验。
第七章
焊接
焊接在机器零件中的应用
由于焊接具有强度高、工艺简单、因联接而增加的 质量小等特点，焊接技术的应用日益广泛。 在技术革新、单件生产、新产品试制等情况下，采 用焊接制造箱体、机架等，一般比较经济。 随着焊接技术的发展，许多零件已改变了它们的传 统制造方法。一向是铸造出的机座、机壳、大齿轮 等零件，已有很大一部分改用了焊接。
2.在足够强度条件下，焊缝的长度应按实际结构的 情况尽可能地取得短些或分段进行焊接，并应避 免焊缝交叉； 3.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； 4.焊缝在焊后应经热处理（如退火），消除残余应 力； 5.在焊接厚度不同的对接板件时，应使对接部位厚 度一致，以利于焊缝金属均匀熔化； 6.设计焊接件时，注意恰当选择母体材料和焊条；