铆接、焊接、胶接和过盈连接.
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机械设计-07过盈联接
2 2 1
考核承受最大应力的表层是否处于弹性变形 被包容件内表层: 被包容件内表层:
机械设计 第七章 过盈连接
pmax
d 2 − d12 σ s1 ≤ 2 2d
河北工程大学 机电工程学院 机械设计系
包容件内表层: 包容件内表层
pmax ≤
d −d
2 2 4 2
2
3d + d
σs 2 4
4、装拆压力
机械设计 第七章 过盈连接
河北工程大学 机电工程学院 机械设计系
3、强度计算
一是联接的强度； 一是联接的强度； 压入法装配， 压入法装配，为δmax－2u 二是联接零件本身的强度计算 ①、由最大δmax求得最大pmax 由最大δ 求得最大p
pmax =
δ max
C1 C2 3 d( + ) ×10 E1 E2
机械设计 第七章 过盈连接 河北工程大学 机电工程学院 机械设计系
二、过盈配合联接的工作原理
轴径d1大于孔径 轴径 大于孔径d 特点： 特点：构造简单 定心性好 承载能力高 在振动下能可靠工作 装配困难。 装配困难。
机械设计 第七章 过盈连接 河北工程大学 机电工程学院 机械设计系
三、 过盈联接的装配方法
H7／g6的最小间隙 ／ 的最小间隙 δmax—标准配合的最大过盈量，µm 标准配合的最大过盈量， 标准配合的最大过盈量 防擦伤而留的最小装配间隙， △0—防擦伤而留的最小装配间隙， µm 防擦伤而留的最小装配间隙 α1、α2—材料的线膨胀系数 材料的线膨胀系数 t0—装配的环境温度，℃ 装配的环境温度， 装配的环境温度
1、压入法 利用压力机直接把被包容件 压入包容件，在压入过程中， 压入包容件，在压入过程中， 用于联接要求高、 用于联接要求高、 配合表面微观不平度的峰尖会 载荷较大的场合。 载荷较大的场合。 受到擦伤或压平。 受到擦伤或压平。 用于被联接件的配 2、温差法 合尺寸和过盈量不 、 大的场合。 大的场合。 加热包容件（或冷却被包容件） 加热包容件（或冷却被包容件）。 加热法用于较大配合直径冷 却法用于较小配合直径
考核承受最大应力的表层是否处于弹性变形 被包容件内表层: 被包容件内表层:
机械设计 第七章 过盈连接
pmax
d 2 − d12 σ s1 ≤ 2 2d
河北工程大学 机电工程学院 机械设计系
包容件内表层: 包容件内表层
pmax ≤
d −d
2 2 4 2
2
3d + d
σs 2 4
4、装拆压力
机械设计 第七章 过盈连接
河北工程大学 机电工程学院 机械设计系
3、强度计算
一是联接的强度； 一是联接的强度； 压入法装配， 压入法装配，为δmax－2u 二是联接零件本身的强度计算 ①、由最大δmax求得最大pmax 由最大δ 求得最大p
pmax =
δ max
C1 C2 3 d( + ) ×10 E1 E2
机械设计 第七章 过盈连接 河北工程大学 机电工程学院 机械设计系
二、过盈配合联接的工作原理
轴径d1大于孔径 轴径 大于孔径d 特点： 特点：构造简单 定心性好 承载能力高 在振动下能可靠工作 装配困难。 装配困难。
机械设计 第七章 过盈连接 河北工程大学 机电工程学院 机械设计系
三、 过盈联接的装配方法
H7／g6的最小间隙 ／ 的最小间隙 δmax—标准配合的最大过盈量，µm 标准配合的最大过盈量， 标准配合的最大过盈量 防擦伤而留的最小装配间隙， △0—防擦伤而留的最小装配间隙， µm 防擦伤而留的最小装配间隙 α1、α2—材料的线膨胀系数 材料的线膨胀系数 t0—装配的环境温度，℃ 装配的环境温度， 装配的环境温度
1、压入法 利用压力机直接把被包容件 压入包容件，在压入过程中， 压入包容件，在压入过程中， 用于联接要求高、 用于联接要求高、 配合表面微观不平度的峰尖会 载荷较大的场合。 载荷较大的场合。 受到擦伤或压平。 受到擦伤或压平。 用于被联接件的配 2、温差法 合尺寸和过盈量不 、 大的场合。 大的场合。 加热包容件（或冷却被包容件） 加热包容件（或冷却被包容件）。 加热法用于较大配合直径冷 却法用于较小配合直径
铆接焊接胶接和过盈联接
当被焊接件厚度大时，为了保证焊透，需要预 制各种形式的坡口，如图14－2c～g所示。
70°
20~50
2~3
2~4
(e)
(c)
5~40
>50
12~50
70°
2~4 (d)
2~3
(f) 35°~40°
(g)
20~50
图14－2 焊缝与各种形式的坡口 po kou xi第n5g页s/共hi2.0s页wf（单击打开）
焊条的材生产、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，不能承受严重的冲击和振动；此外轻金属的焊接 技术还有待进一步完善，因此焊接还不能完全替代铆接。
应力，N/mm2。
第6页/共20页
填角焊接：如图14－3所示，主要用来联接不要同一 平面上的被焊接件，焊缝剖面通常是等腰三角形。
垂直于载荷方向的焊 缝称为横向焊缝，如图14 －3a所示；
F
K a F
a 45°
平行于载荷方向的焊
缝称为纵向焊缝，如图14
－3b所示； a
K
K
a
a
m
aF a
F
L
F
max
180（210）
140
140
注：1.本表适用于常用的手工电弧焊条T42，也适用于熔剂层下表中材料的自 动焊接；
2.括号中数值用于精确方法检查焊接质量； 3.对于单面焊接的角钢元件，上述许用值均降低25％。
第10页/共20页
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。
14.2 焊接
焊接：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。
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）。
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
第7章铆接、焊接和过盈联接解析PPT课件
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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：
第十四章 铆接、焊接、胶接和过盈联接
(a)
(b)
c) 图14-5 过盈联接
过盈联接的装配方法有压入法和 温差法两种。压入法是在常温下用压 力机等将被包容件直接压入包容件中。 压入过程中，配合表面易被擦伤，从 而降低联接的可靠性。过盈量不大时， 一般采用压入法装配。温差法就是加 热包容件或者冷却被包容件，以形成 装配间隙进行装配。采用温差法，不 易擦伤配合表面，联接可靠。过盈量 较大或者对联接质量要求较高时，宜 采用温差法装配。
图14-1 铆钉联接
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。
§14-3 胶接
胶接是利用直接涂在被联接件表 面上的胶粘剂凝固粘结而形成的联接。 常用的胶粘剂有酚醛乙烯、聚氨脂、 环氧树脂等。 如图14-4所示，胶接接头的基本 形式有对接、搭接和正交。胶接接头 设计时应尽可能使粘结层受剪或者受 压，避免受拉。
对接
正交 图14-4 胶接
搭接
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。
过盈联接的过盈量不大时，允许 拆卸，但多次拆卸会影响联接的质量， 过盈量很大时，一般不能拆卸，否则 会损坏配合表面或者整个零件。过盈 联接结构简单，同轴性好，对轴的削 弱小，抗冲击、振动性能好，但对装 配面的加工精度要求高。其承载能力 主要取决于过盈量的大小。必要时， 可以同时采用过盈联接和键联接，以 保证联接的可靠性。
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
填角焊接：如图 － 所示 所示， 填角焊接：如图14－3所示，主要用来联接不要同一 平面上的被焊接件，焊缝剖面通常是等腰三角形。 平面上的被焊接件，焊缝剖面通常是等腰三角形。 垂直于载荷方向的焊 缝称为横向焊缝，如图14 缝称为横向焊缝，如图 －3a所示； 所示； 所示
δ
F a L F K a F 45° ° F
正交 图14－4 胶接 －
胶接接头设计时应尽可能使粘结层受剪或者受压， 胶接接头设计时应尽可能使粘结层受剪或者受压， 单击打开） 避免受拉。胶接接头受力情况（ 避免受拉。胶接接头受力情况（shou li qing kuang.swf（单击打开） ） 胶接工艺简单、便于不同材料及极薄金属间的联接， 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。 胶接的重量轻、耐腐蚀、密封性能好。 胶接实例（ jiao 胶接实例（
14.2 焊接
焊接： 焊接：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。 融而构成的不可拆卸联接。 常用的焊接方法：电弧焊、气焊和电渣焊等， 常用的焊接方法：电弧焊、气焊和电渣焊等，其中电 弧焊应用最为广泛。 弧焊应用最为广泛。 电弧焊：利用电焊机的低压电流通过焊条（一个电极） 电弧焊：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， 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， 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。 并填充接缝而形成焊缝。
jie shi li.swf （单击打开） 单击打开） ）
但是，胶接接头一般不宜在高温及冲击、 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， 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。 结合速度慢，胶接的可靠性和稳定性易受环境影响。
机械设计课件第7章铆焊胶接过盈连接
2019/9/22
机械设计
一、概述
§7－1 铆接
铆接是将铆钉穿过被连接件的预制孔中经铆合而成
的连接方式。其连接部分称为铆缝。
铆缝的结构分类：
搭接缝
eated
with按 型A接 式sp头 分ose.Sl单双Eidv盖盖easl板板ufoa对对rti.接o接Nn缝缝EoTnl3y..5
潘存云教授研制
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潘存云教授研制
铆接后的结构：
2019/9/22
潘存云教授研制
机械设计
许用C应o力py/rMigPhat 2019-2元01件9材A料spose P说ty 明Ltd.
Q215
Q235 Q255
被铆件许用拉应力[σ] 200 210 被铆件许用挤应力[σp] 400 420 被铆件许用切应力[τ] 180 180
机械设计
采用冲孔或各被铆件分 开钻而不用样板时，
[σ]、[σp] 降低20%；
一致C，o以py利ri于gh焊t 2缝0金19属-2均01匀9 熔As化po；se Pty Ltd.
6．设计焊接件时，注意恰当选择母体材料和焊条；
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，并在焊后仔机细械设进计 行质量检验。
工C作op挤yr压ig应ht力20都19是-2均0匀19分A布sp的ose Pty Ltd.
4铆接焊接胶接和过盈配合
�
二、电弧焊缝的基本形式 焊接件经焊接后形成的结合部分叫做焊缝。电弧焊 常见的焊缝可归纳为对接焊缝和角焊缝两类。
三、焊接接头的强度计算
�
对接接头受拉力（或压力）的强度条件：
F t σ = ≤ [σ ] δl
角接接头的强度调节：
�
正面受拉力（或压力）时
侧面受力或混用接头
F τ= 0.707( K1 + K 2 )l
F
3
=
π d
2
[τ ]
4
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。
第二节 焊 接
一、概述
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 焊接可分为： 熔化焊：电弧焊、气焊、电渣焊。 压力焊：电阻焊、摩擦焊、爆炸焊。 钎 焊：锡焊、铜焊。
在机械制造中最常用的是电弧焊。电弧焊是 利用焊条与焊件间产生电弧热将金属加热熔化的焊 接方法。 � 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 的成本低，应用很广。
第三节：胶结
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 一定强度的联接，利用胶粘剂凝固后出现的粘附力 来传递载荷。 胶接用于木材由来已久。随着新型胶粘剂的发展， 胶接在金属构件的联接中也日渐增多。 胶粘剂的品种繁多，通常按其使用目的分为三类： 结构胶粘剂、非结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。
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； 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。
二、电弧焊缝的基本形式 焊接件经焊接后形成的结合部分叫做焊缝。电弧焊 常见的焊缝可归纳为对接焊缝和角焊缝两类。
三、焊接接头的强度计算
�
对接接头受拉力（或压力）的强度条件：
F t σ = ≤ [σ ] δl
角接接头的强度调节：
�
正面受拉力（或压力）时
侧面受力或混用接头
F τ= 0.707( K1 + K 2 )l
F
3
=
π d
2
[τ ]
4
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。
第二节 焊 接
一、概述
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 焊接可分为： 熔化焊：电弧焊、气焊、电渣焊。 压力焊：电阻焊、摩擦焊、爆炸焊。 钎 焊：锡焊、铜焊。
在机械制造中最常用的是电弧焊。电弧焊是 利用焊条与焊件间产生电弧热将金属加热熔化的焊 接方法。 � 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 的成本低，应用很广。
第三节：胶结
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 一定强度的联接，利用胶粘剂凝固后出现的粘附力 来传递载荷。 胶接用于木材由来已久。随着新型胶粘剂的发展， 胶接在金属构件的联接中也日渐增多。 胶粘剂的品种繁多，通常按其使用目的分为三类： 结构胶粘剂、非结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。
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； 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。
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• 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；
（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，广泛地使用各种型材、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。
7-4 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配合过盈来达到连接目的的。 这种连接也叫干涉配合连接或紧配合连接。
7-4 过盈连接
优点：结构简单、对中性好、承载能力大、对轴削弱少。
缺点：配合面加工精度要求高、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
• 电焊的分类 ：电阻焊；电弧焊 。
电弧焊缝常用的型式
• 焊接时形成的接缝叫做焊缝，电弧焊缝常用的型式有： 对接焊缝 正接角焊缝 卷边焊缝
搭接角焊缝 塞焊缝
与铆接相比
与铆接相比，焊接的优点： 强度高；工艺简单；增加的质量小；劳动条件较好。 缺点：焊接变形 以焊代铸可以大量节约金属，也便于制成不同材料的 组合件而节约贵重或稀有金属。
焊接件的工艺及设计注意要点
坡口型式及其适用的焊接件厚度：
7-3 胶
接
• 常用胶粘剂 （1）结构胶粘剂； （2）非结构胶粘剂； （3）其它胶粘剂。
• 胶接的基本工艺过程 （1）胶接表面的制备； （2）胶接剂的配制； （3）涂胶； （4）清理； （5）固化； （6）质量检验。
胶接接头的结构形式
板件接头
• 包容件加热及被包容件冷却温度
胀缩法（温差法）
过盈配合的拆卸
• 通常的拆卸方式使配合面受到损伤； • 过盈量大时拆卸非常困难； • 采用液压拆卸。
过盈连接的设计要点
• 配合面上所需的径向压力p
• 传递轴向力F • 传递转矩T • F 和T 的联合作用 • 过盈连接的最小有效过盈量δmin • 过盈连接的强度计算 • 过盈连接最大压入力、压出力