第7章铆接、焊接、胶接和过盈连接

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1、Hunan University of Humanities,Science and Technology第第7 7章铆接、焊接、胶接和过盈连接章铆接、焊接、胶接和过盈连接7 71 1铆接铆接 7 72 2焊接焊接 7 73 3胶接胶接 7 74 4过盈连接过盈连接 Hunan University of Humanities,Science and Technology7 71 1铆接铆接 一、概述一、概述 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。方式。其连接部分称为铆缝。铆缝的结构分类：铆缝的结构分类：分

2、分类类按接头型按接头型式分式分 双双 排排 按铆缝性按铆缝性能分能分 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 按铆钉排按铆钉排数分数分单单 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潘存云教授研制Hunan University of Humanities,Science and Technology7 71 1 铆接铆接 一、概述一、概述 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铆接是将铆钉穿过被连接件的预制孔中经铆合

3、而成的连接方式。其连接部分称为铆缝。方式。其连接部分称为铆缝。铆缝的结构分类：铆缝的结构分类：分分类类按接头型按接头型式分式分 双双 排排 按铆缝性按铆缝性能分能分 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 按铆钉排按铆钉排数分数分单单 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Hunan University of Humanities,Science and Technology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

4、心的两大类，且大部分都以标准化。（GB863.1GB863.1 86 86 、 GB876GB876 86 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： 潘存云教授研制潘存云教授研制Hunan University of Humanities,Science and Technology热铆接热铆接直径直径 d d12mm12mm 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 d12

5、mm12mm 的钢制铆钉、塑性较好的有色的钢制铆钉、塑性较好的有色金属及其合金制成的铆钉。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连接中，因此，在承受严重冲击和振动载荷的金属结构的连接中，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。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，连接牢固可靠铆接结构抗振、耐冲击，连接牢固可靠Hunan University of Humanities,Science and Techn

6、ology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 断断压溃压溃板边剪坏板边剪坏拉断拉断撕裂撕裂Hunan University of Humanities,Science and Technology四、铆缝的设计要点四、铆缝的设计要点 强度计算强度计算主要是材料力学的基本公式。主要是材料力学的基本公式。强度计算的假设前提：强度计算的假设前提： 连接的横向力连接的横向力F F通过铆钉组形心，一组铆钉中通过铆钉组形心，一组铆钉

7、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 被铆件接合面摩擦力略去不计被铆件接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，铆钉的切应力，应力，铆钉的切应力，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Hunan University of Humanities,Science and Technology单排搭接铆缝的静强度分析：单排搭接铆缝的静强度分析：取图中宽度等于垂直于受载方向的取图中宽度等于垂直于受载方向的钉距钉距t t的

8、的阴影部分进行计算。阴影部分进行计算。（1 1）由被铆件的拉伸强度确定的由被铆件的拉伸强度确定的铆缝承受的静载荷：铆缝承受的静载荷：)(1dtF（2 2）由被铆件上孔壁的挤压强度确定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：的被铆件能承受的静载荷：2pFd d dt t e 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d为挤压面积F FF FF FF FHunan University of Humanities,Science and Technology234dF（3 3）由铆

9、钉的剪切强度确定的铆钉能由铆钉的剪切强度确定的铆钉能承受的静载荷：承受的静载荷：dd2 2/4/4为铆钉截面积为铆钉截面积对于一般的强固铆缝，上述式中的许用应力可根据组成铆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。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。234dF)(1dtFp2dF Hunan University of Humanities,Science and Technology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/MP

10、a /MPa 说说 明明 元件材料元件材料Q235Q235 Q255Q255 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采用冲孔或各被铆件分开钻而不用样板时，分开钻而不用样板时， 、 p p 降低降低20%20%；角钢单边铆接时，各角钢单边铆接时，各许用应力降低许用应力降低25%25%。 被铆件许用切应力被铆件许用切应力 180 180 180 180 Q215Q215Hunan University of Humanities,Science and Technology工件工

11、件2 2焊接是利用局部加热焊接是利用局部加热( (或加压或加压) )的方法使被连接件接头处的的方法使被连接件接头处的材料熔融连接成一体。材料熔融连接成一体。一、概述一、概述与铆接相比较，焊接结构重量轻，节约金属材料，施工方便，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。生产率高，易实现自动化，且焊接结构的成本低，应用很广。在机械制造中在机械制造中最常用的是电弧焊最常用的是电弧焊。电弧焊是利用焊条与焊件间产生电弧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焊接方法。热将金属加热并熔化的焊接方法。分类：分类：熔化焊熔化焊 压力