其它联接.DOC

第七章 铆接、焊接、胶接和过盈连接-------其它联接 内容提要: 本章主要讲述铆接、焊接、胶接和过盈联接的基本知识，包括：铆接的类型、结构、应用场合、受力状况、破坏形式及设计计算概要；电弧焊缝的基本类型、结构、应用场合、受力状况、破坏形式及强度计算；胶接接头的类型、结构、应用场合、受力状况、破坏形式及设计要点；过盈联接的类型及应用、工作原理、装配方法、应力状态、失效形式及设计方法了解关于铆接、焊接、胶接和过盈联接的基本知识，包括：类型、结构、应用场合、常用材料等。掌握各类联接的受力状况、破坏形式和基本的设计计算方法。由于本章只简要介绍了几种联接的基本知识和一般资料，如遇专业需要或工作中使用到其中某部分时，还应当加学有关的专业规范和技术资料。概述　 　　典型的铆接结构如下图。图中，１为铆钉；２、３为被联接件；４为盖板。 搭接铆缝 单盖板对接缝 双盖板对接缝 d≤10mm的钢制铆钉和塑性较好的有色金属、轻金属及其合金制成的铆钉，常用于冷铆。而钉杆直径d＞10mm的钢铆钉，常加热到1000～1100℃后热铆。 　　铆钉有实心和空心的两种。钉头形状有许多种，目前多已标准化(见GB/T863.1-1986～GB/T876-1986等)。其中应优先选用商品紧固件产品。 二、铆缝的种类、特性及应用　铆缝按接头结构形式可分为搭接缝、单盖板对接缝和双盖板对接缝。按铆缝性能不同，又可分为三种： 强固铆缝　强固铆缝要求有足够可靠的联接强度，如飞机蒙皮与框架，起重设备的机架，建筑物的桁架等用的铆缝。 强密铆缝　强密铆缝要求有足够的强度和足够的紧密性，如蒸汽锅炉、压缩空气储存器等用的铆缝。 紧密铆缝　紧密铆缝要求有足够的紧密性，如油箱、水管、低压管道零件等用的铆缝。铆缝的受力及破坏形式1、铆缝的设计 　　设计铆缝时，通常是根据承载情况及具体要求，按照有关专业的技术规范或规格，选出合适的铆缝类型及铆钉规格，进行铆缝的结构设计，然后分析铆缝受力时可能出现的破坏形式，并进行必要的强度校核。 　　　铆钉被剪断 　　　板边被剪坏 　　钉孔接触面被压坏 　板沿钉孔被拉断 　　　　　　　　板边被撕裂 2、铆缝的强度计算　　在进行强度计算时，假设：　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；　铆缝不受弯矩作用；　 被铆件接合面摩擦力略去不计；　被铆件危险剖面上的拉(压)应力，铆钉的切应力，工作挤压应力都是均匀分布的。现以单排搭接强固铆缝进行静强度计算。已知被铆件的厚度δ(mm)铆钉杆的直径d(mm)，取被铆件的宽度等于节距t (mm)，求铆缝所承受的拉力F(N)。1) 由被铆件的拉伸强度条件得知，允许铆缝承受的静载荷为： （7-1）2) 由被铆件和铆钉工作面上的挤压强度条件得知，被铆件允许承受的压力为： （7-2）3) 由铆钉的剪切强度条件得知，铆杆允许承受的横向静载荷为：F3= （7-3）上面三式中的许用应力可按组成强固铆缝各元件的静载荷许用应力表来确定。显然这段铆缝允许承受的静拉力F应取F1、F2、F3中的最小者。如令上面的F1=F2=F3，由式（7-1）、（7-2）、（7-3）可解出d、t、δ之间的关系，并按此关系选择d、t、δ时，叫做该铆缝的等强度设计。 　　等强度设计是机械设计中的一项重要原则，从强度观点来看，根据这原则所求出的铆缝是最合理的 ，但结合到具体实施的便利性，铆缝的紧密性和其它技术条件的要求，还时常要作一些必要的修正。因此规范中所规定的d、t、δ的关系并不完全与等强度条件符合。 4、铆缝的强度系数 　　强度系数φ就是被铆件被钉孔削弱以后强度与完整时的强度之比。以A代表被铆件的全部面积，A0代表净剩面积，则 　　　　　　　　　　　　　　 　　强度系数可表示被铆件材料的利用率，所以也标志着铆缝的设计质量。当铆钉排数一定时，φ的大小由t与d的比值决定；排数增多时，t可取大些，即φ可以较高，但材料及工时增多，结构的质量也增大。概述在工程领域中有多种焊接方法，其中最常用的是电焊。 　　电焊分为电阻焊和电弧焊两种。本节只概略介绍有关电弧焊的基本知识及焊缝强度计算的一般方法。 　　焊接与铆接相比较有下列优点： 1)减轻结构重量，焊缝的金属重量比铆钉的重量小； 2)工艺过程简单，费用低； 3)焊缝气密性和液密性优于铆缝； 4)劳动条件较铆接好。二、电弧焊缝的基本形式、特性 1.对接焊缝是最主要和最合理的焊缝。进行焊接前被焊件的边缘要制成坡口，坡口形状决定于焊接方法（自动焊接和手工焊接）和元件的厚度。一般说来，元件越厚，坡口应越大，这样才不会发生“未焊透”的缺陷。但坡口大，容积金属的重量就多，这就增高了成本。自动电