铆接 焊接 胶接和过盈连接

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1、会计学1铆接铆接 焊接焊接 胶接和过盈连接胶接和过盈连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

2、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第1页/共37页湖南农业大学专用 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

3、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第2页/共37页湖南农业大学专用 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： 第3页/共37页

4、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、塑性较的钢制铆钉、塑性较好好 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

5、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。第4页/共37页湖南农业大学专用 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第5页/共37页湖南农业大学专用 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公式。强度计算的假设前提：强度计算的假设前提： 联接的横

6、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。第6页/共37页湖南农业大学专用 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：单排搭接铆缝的静强度分析：取图中宽度等于垂直与受载方取图

7、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由被铆件的拉伸强度确定的铆缝承受的静载荷：确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由铆钉的剪切强度确定的铆钉能承受的静载荷：铆钉能承受的静载荷：p2dF dt e设：设：e e边边距；距； t t节距；节距； -板厚；板厚；d d铆铆钉直径；钉直径； F F阴阴影部分载荷。影部分载荷。( t-d )为板的截面积d为挤压面积d2/4为铆钉截面积FFFF潘

8、存云教授研制第7页/共37页湖南农业大学专用 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开钻而不用样板时，采用冲孔或各被铆件分开钻而不用样板时， 、 p p 降低降低20%20%；角钢单边铆接时，各许用应力降低；角钢单边铆接时，各许用应力降低25%25%。 被铆件许用切应力被铆件许用切应

9、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 第8页/共37页湖南农业大学专用 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的方法使被联接件接头处的材料熔融联接成一体。头处的材料熔融联接成一体。一、概述一、概述与铆接相

10、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 接焊接发电机接

11、焊接发电机工件工件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。第9页/共37页湖南农业大学专用 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

12、接焊缝-两被焊件在同一平面内；两被焊件在同一平面内；正接角焊缝正接角焊缝搭接角焊缝搭接角焊缝榫头式榫头式单面式单面式双面式双面式V型焊缝型焊缝封底焊缝封底焊缝对接角焊缝对接角焊缝卷边焊缝卷边焊缝塞焊缝塞焊缝焊缝焊缝第10页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制在机械制造中，最常用的被焊件材料是低碳钢和低在机械制造中，最常用的被焊件材料是低碳钢和低合金钢合金钢(如如Q215、Q235、15、20、16Mn等等) 。焊条。焊条的材料最好与被焊件的材料相同。的材料最好与被焊件的材料相同。三、焊接件常用材料三、焊接件常用材料四、四、 焊缝的受力及破坏形式焊缝的受力及破坏形式1

13、1对接焊缝对接焊缝对接焊缝主要用来承受作用于被焊件所在平面内的拉对接焊缝主要用来承受作用于被焊件所在平面内的拉（压）力或弯矩，对接焊缝的破坏形式是沿焊缝断裂；（压）力或弯矩，对接焊缝的破坏形式是沿焊缝断裂；FFll潘存云教授研制lFF潘存云教授研制lFF第11页/共37页湖南农业大学专用 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2搭接角焊缝搭接角焊缝按受力方向分为按受力方向分为:正面角焊缝正面角焊缝 侧面角焊缝侧面角焊缝混合角焊缝混合角焊缝受力方向与焊缝垂直受力方向与焊缝垂直；正面角焊缝通常只用来承受拉力正面角焊缝通常只用来承受拉力; 受力方向与焊缝平行受力方向与焊缝平行

14、；受力与焊缝成一角度受力与焊缝成一角度；侧面角焊缝和混合角焊缝可用来承受拉力或弯矩。侧面角焊缝和混合角焊缝可用来承受拉力或弯矩。 实践证明，在静载荷作用下，搭接角焊缝的破裂通常从沿着与垂直平分线重合的最小剖面上开始。实践证明，在静载荷作用下，搭接角焊缝的破裂通常从沿着与垂直平分线重合的最小剖面上开始。k u 4 lA-AA AFFB-BhFF正面角焊缝正面角焊缝 侧面角焊缝侧面角焊缝MMhLkkA ABBkkBB第12页/共37页湖南农业大学专用 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1焊缝应按被焊件厚度制成相应坡口，或进行一般焊缝应按被焊件厚度制成相应坡口，或进行一般

15、的的 侧棱、修边工艺。在焊接前，应对坡口进行清洗侧棱、修边工艺。在焊接前，应对坡口进行清洗整整 理；理；五、焊接件的工艺及设计注意要点五、焊接件的工艺及设计注意要点015 5 54070 70 2050 2050 50坡口型式及适用的焊件厚度坡口型式及适用的焊件厚度: 3545 2423 1240 2423第13页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 2在满足强度条件下，焊缝的长度应按实际结构的在满足强度条件下，焊缝的长度应按实际结构的情情 况尽可能地取得短些或分段进行焊接，并应避况尽可能地取得短些或分段进行焊接，并应避 免免 焊缝交叉；焊缝交叉；3在焊接工艺上采取措施，使构件在冷却

16、时能有在焊接工艺上采取措施，使构件在冷却时能有微微 小自由移动的可能；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；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；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；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；合理布置焊缝及长度；8对于那些有强度要求的重要焊缝，必须按照有关对于那些有强度要求的重要焊缝，必须按照有关行行 业的强度规范进行焊缝尺寸校核，明确工艺要求业的

17、强度规范进行焊缝尺寸校核，明确工艺要求和和 技术条件，并在焊后仔细进行质量检验。技术条件，并在焊后仔细进行质量检验。第14页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制六、焊接在机器零件中的应用六、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。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，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。采用焊接制造箱体、机架等，一般比较经济。 随着焊接技术的

18、发展，许多零件已改变了它们的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。等零件，已有很大一部分改用了焊接。焊接齿轮焊接齿轮第15页/共37页湖南农业大学专用 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 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。一、概述一、概述 胶接是用胶粘剂直接把被联接件联接在一起且具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有一定强度且不

19、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。现的粘附力来传递载荷。7 73 胶胶 接接 应用实例：应用实例：胶接组合蜗轮胶接组合蜗轮螺纹接套与管件胶接螺纹接套与管件胶接蜂窝结构填料蜂窝结构填料蒙皮与型材胶接蒙皮与型材胶接第16页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 胶粘剂的品种繁多，通常按其使用目的分为三类：胶粘剂的品种繁多，通常按其使用目的分为三类：二、胶粘剂二、胶粘剂 结构胶粘剂；结构胶粘剂；在机械制造中常用的结构胶粘剂有如下两种：在机械制造中常用的结构胶粘剂有如下两种： 环氧树脂胶粘剂；环氧树脂胶粘剂； 酚醛树脂胶粘剂酚醛树脂胶粘剂。种类种类1 1）结构胶粘剂）结构胶

20、粘剂 在常温下的抗剪强度一般不低于在常温下的抗剪强度一般不低于80MPa，能经受，能经受一般高、低温或化学作用，而不降低其性能，胶接件一般高、低温或化学作用，而不降低其性能，胶接件能承受较大的载荷。能承受较大的载荷。非结构胶粘剂；非结构胶粘剂；其它胶粘剂其它胶粘剂第17页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 2 2）非结构胶粘剂）非结构胶粘剂常用的品种有：常用的品种有： 聚胺脂胶粘剂；聚胺脂胶粘剂； 酚醛酚醛- -氯丁橡胶胶粘剂氯丁橡胶胶粘剂。2 2）其它胶粘剂）其它胶粘剂 具有特殊用途的胶粘剂，例如：具有特殊用途的胶粘剂，例如：防锈、绝缘、导电防锈、绝缘、导电、透明、超高温、超低温

21、、耐酸碱等。、透明、超高温、超低温、耐酸碱等。品种有：品种有： 环氧导电胶粘剂；环氧导电胶粘剂； 环氧超低温胶粘剂环氧超低温胶粘剂。 正常使用时有一定的胶结强度，但在受到高温正常使用时有一定的胶结强度，但在受到高温或重载时，性能迅速下降。或重载时，性能迅速下降。第18页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 三、胶接接头的结构形式三、胶接接头的结构形式 与焊接相同，胶接接头分为对接、搭接和角接头三种。与焊接相同，胶接接头分为对接、搭接和角接头三种。主要性能：主要性能： 胶接强度胶接强度-耐热性、耐介质性、耐老化性等；耐热性、耐介质性、耐老化性等； 固化条件固化条件-温度、压力、保持时间

22、等。温度、压力、保持时间等。选用原则：选用原则：根据胶接件的根据胶接件的使用要求使用要求及及环境条件环境条件等选择等选择综合性能良好的胶粘剂。综合性能良好的胶粘剂。影响粘接剂性能的因素：影响粘接剂性能的因素： 胶接件的材料、环境温度、胶层厚度、工作时间胶接件的材料、环境温度、胶层厚度、工作时间、工艺水平等。、工艺水平等。 胶接工件材料有：各种碳钢、合金钢、铝、镁、胶接工件材料有：各种碳钢、合金钢、铝、镁、钛等合金、玻璃、陶瓷等。钛等合金、玻璃、陶瓷等。第19页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制圆柱形接头圆柱形接头 板件接头板件接头 锥形及盲孔接头锥形及

23、盲孔接头 角接头角接头 第20页/共37页湖南农业大学专用 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剪切剪切四、胶接接头的受力状况四、胶接接头的受力状况 实践表明，胶接接头的抗剪切及抗拉伸能力强，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。设计接头时应尽可能使接头承抗剥离和扯离能力弱。设计接头时应尽可能使接头承受剪切或拉伸载荷。受剪切或拉伸载荷。拉伸拉伸剥离剥离潘存云教授研制F FF FF FF FF FF FF FF F扯离扯离第21页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 4 4）清除表面多余的胶粘剂；）清除表面多余的胶粘剂；五

24、、五、胶接的基本工艺过程胶接的基本工艺过程 1 1）清除胶接件表面的油污或氧化层；）清除胶接件表面的油污或氧化层；方法有机械或化学处理2 2）按配方比例配制胶粘剂；）按配方比例配制胶粘剂；大多数胶都是多祖分的 3 3）采用适当方法涂胶（如喷涂、刷涂等），保证）采用适当方法涂胶（如喷涂、刷涂等），保证厚厚 薄合适、均匀无缺、无气泡；薄合适、均匀无缺、无气泡；6 6）质量检验，常用方法有：）质量检验，常用方法有：5 5）按一定条件进行固化；）按一定条件进行固化；要综合考虑使用要求、接头形式、接头面积、温度、压力、时间等因素。 超声波探伤；超声波探伤； 放射同位素摄影；放射同位素摄影； 激光全息摄影

25、。激光全息摄影。 X X光探伤；光探伤； 第22页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 胶接件的缺陷有时不易发现。胶接件的缺陷有时不易发现。 有良好的密封性、绝缘性和防腐性。有良好的密封性、绝缘性和防腐性。六、六、胶接的特点胶接的特点与铆接、焊接相比，胶接的主要优点：与铆接、焊接相比，胶接的主要优点：主要缺点：主要缺点： 联接件的材料范围宽广；联接件的材料范围宽广； 联接后的重量轻，材料的利用率高；联接后的重量轻，材料的利用率高； 成本低；成本低； 在全部胶接面上应力集中小，故耐疲劳性能好；在全部胶接面上应力集中小，故耐疲劳性能好； 抗剥离、抗弯曲及抗冲击振动性能差；抗剥离、抗弯曲及

26、抗冲击振动性能差； 耐老化及耐介质耐老化及耐介质( (如酸、碱等如酸、碱等) )性能差；性能差； 胶粘剂对温度变化敏感，影响胶接强度；胶粘剂对温度变化敏感，影响胶接强度；第23页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 从结构上采取防止剥离的措施；从结构上采取防止剥离的措施； 七、七、胶接接头的设计要点胶接接头的设计要点 针对工作要求正确选择粘结剂；针对工作要求正确选择粘结剂； 合理选择接头形式；合理选择接头形式； 恰当选择工艺参数；恰当选择工艺参数； 充分利用胶缝的承载特性，尽可能使胶缝承受剪充分利用胶缝的承载特性，尽可能使胶缝承受剪 切和拉伸载荷，而避免承受扯离，特别是剥离载切和拉伸

27、载荷，而避免承受扯离，特别是剥离载 荷，不宜采用胶接接头；荷，不宜采用胶接接头； 减少胶缝处的应力集中，如板材端部切成斜角；减少胶缝处的应力集中，如板材端部切成斜角； 当有较大冲击、振动时，应在胶接面之间增加玻当有较大冲击、振动时，应在胶接面之间增加玻 璃布层等缓冲材料璃布层等缓冲材料 第24页/共37页湖南农业大学专用 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一、过盈联接的特点及应用一、过盈联接的特点及应用 作用：作用： 过盈联接是利用被联件间的过盈配合直接把被过盈联接是利用被联件间的过盈配合直接把被 联接件联接在一起。联接件联接在一起。优点：优点：构造简单、定心性好、

28、承载能力高，在振动下构造简单、定心性好、承载能力高，在振动下 能可靠地工作。能可靠地工作。缺点：缺点：装配困难和对配合尺寸的精度要求较高。装配困难和对配合尺寸的精度要求较高。应用：应用：主要用于轮圈与轮芯、轴与毂、滚动轴承的装主要用于轮圈与轮芯、轴与毂、滚动轴承的装 配联接。配联接。7 74 过盈联接过盈联接 AAA-A曲轴过盈联接组件曲轴过盈联接组件d第25页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制装配方法：装配方法： 二、过盈联接的工作原理及装配方法二、过盈联接的工作原理及装配方法工作原理：工作原理：孔与轴配合中，轴的实际尺寸大于孔，两孔与轴配合中，轴的实际尺寸大于孔

29、，两者装配后产生径向变形使配合面间产生了很大的压力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。，工作时载荷就靠着相伴而生的摩擦力来传递。压入法压入法温差法温差法 当配合面为圆柱面时，当其他条件相同时，用温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。那样会擦伤配合表面。冷却被包容件冷却被包容件加热包容件加热包容件轴的尺寸减去孔的尺寸称为过盈量。轴的尺寸减去孔的尺寸称为过盈量。第26页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 三、圆柱面过盈

30、联接三、圆柱面过盈联接 设计这种过盈联接时，被联接件的材料、构造和设计这种过盈联接时，被联接件的材料、构造和尺寸一般都已初步确定，联接的载荷也已求得。因此尺寸一般都已初步确定，联接的载荷也已求得。因此，设计的主要问题是：，设计的主要问题是： 选择具有所需要的承载能力的配合；选择具有所需要的承载能力的配合； 安排合理的结构；安排合理的结构； 确定对零件配合表面的工艺要求；确定对零件配合表面的工艺要求； 决定装配方法和提出装配要求等。决定装配方法和提出装配要求等。 过盈联接的承载能力取决于联接的摩擦力或力矩和过盈联接的承载能力取决于联接的摩擦力或力矩和联接中各零件的强度。选择配合时，既要使联接具有

31、足联接中各零件的强度。选择配合时，既要使联接具有足够的固持力以保证在载荷作用下不发生相对滑动，又要够的固持力以保证在载荷作用下不发生相对滑动，又要注意到零件在装配应力下不致损坏。注意到零件在装配应力下不致损坏。第27页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 四、圆锥面过盈联接四、圆锥面过盈联接 圆锥面过盈联接在机床主轴的轴端上应用很普遍圆锥面过盈联接在机床主轴的轴端上应用很普遍。装配时，借助转动端螺母并通过压板施力使轮毂作。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联接。这种联接定心性好，微量轴向移动以实现过盈联接。这种联接定心性好，便于装拆，压紧程度也易于调整

32、。便于装拆，压紧程度也易于调整。 采用这种联接，配合表面不宜擦伤，能传递更大的采用这种联接，配合表面不宜擦伤，能传递更大的载荷，尤其是适用于大型被联接件，但对配合面的接触载荷，尤其是适用于大型被联接件，但对配合面的接触精度要求较高。精度要求较高。潘存云教授研制第28页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制Fp五、过盈联接的设计计算五、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，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：须作以下两

33、方面的分析计算：2)2)若选定了标准的过盈配合，校核联接件在最大过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。盈量时的强度。1)1) 已知载荷时，配合面需要多大的径向压力？以及产已知载荷时，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？生这个压力需要多大的过盈量？1.1.配合面所需压力的计算配合面所需压力的计算a)a)传递轴向载荷时传递轴向载荷时 要求联接件在轴向载荷要求联接件在轴向载荷F F的的作用下，不产生轴向滑移。作用下，不产生轴向滑移。 p第29页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制Fl d F正常工作条件：正常工作条

34、件：b)b)传递扭矩时传递扭矩时摩擦力：摩擦力： Ff =dlpf 轴向摩擦阻力轴向摩擦阻力外载荷外载荷 其中：其中：p径径向压力；向压力； p F/ dlpf d配配合面公称直径；合面公称直径； l配配合面长度；合面长度； f摩摩擦系数。擦系数。详见教材表7-5 d p p Mf T 要求联接件在扭矩要求联接件在扭矩T T的作用下的作用下，不产生周向滑移。即：，不产生周向滑移。即：Mf T摩擦力矩：摩擦力矩： Mf =lpfd / 2 p 2T/ d2lpf d1 d2第30页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制c)c)同时承受轴向载荷与扭矩时同时承受轴向载荷与扭矩

35、时要求联接件沿轴向和周向都不能产生滑移。要求联接件沿轴向和周向都不能产生滑移。dlfdTFp222径向压力径向压力p p应满足：应满足：2.2.最小有效过盈量最小有效过盈量 minmin的计算的计算 32211min10ECECpd 由材料力学的有关知识可知，在压由材料力学的有关知识可知，在压力为力为p p时最小过盈量为：时最小过盈量为： C1被包容件的刚性系数被包容件的刚性系数: 其中：其中：E1、E2被包容件和包容件材料的弹性系数被包容件和包容件材料的弹性系数； C2包容件的刚性系数包容件的刚性系数: 12122121ddddC22222222ddddC d d1 d2第31页/共37页湖

36、南农业大学专用 作者： 潘存云教授 1 2分别为分别为被包容件和包容件的泊松比；被包容件和包容件的泊松比； 当采用温差法装配时，最小有效过盈量当采用温差法装配时，最小有效过盈量: )(8 . 021minminzzRR RZ1 、RZ1 分别为分别为被包容件和包容件配合表面上微观被包容件和包容件配合表面上微观不平度的十点高度，单位为不平度的十点高度，单位为: m 当采用压入法装配时，考虑配合表面的微观峰尖将被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，这时最小过盈量为：擦去或压平一部分，这时最小过盈量为：minmin 根据计算得到的根据计算得到的最小有效过盈量最小有效过盈量

37、 minmin 选择一个标准的选择一个标准的盈量盈量配合代号。配合代号。应注意尽量选择优先配合代号应注意尽量选择优先配合代号。最小过盈：最小过盈： min min = = 孔孔maxmax- -轴轴min min 孔公差带孔公差带轴公差带轴公差带 maxmax minmin最大过盈最大过盈: : max max = = 孔孔minmin- -轴轴max max 第32页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制基孔制常用与优先配合的选用基孔制常用与优先配合的选用第33页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制基轴制常用与优先配合的选用基轴制常用与优先配

38、合的选用第34页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 3.3.过盈联接的最大压入力、压出力过盈联接的最大压入力、压出力 当选用压入法进行装配时，应按照以下公式计算最当选用压入法进行装配时，应按照以下公式计算最大压入力和压出力大压入力和压出力 ：最大压入力：最大压入力： Fi =f d l pmax 得：由32211min10ECECdp最大压入力：最大压入力： Fo =(1.31.5) Fi = (1.31.5) f d l pmax 32211maxmax10ECECdp最大压力：最大压力： 第35页/共37页湖南农业大学专用 作者： 潘存云教授 4.4.包容件加热及被包容件冷却温度包容件加热及被包容件冷却温度 当选用温差法进行装配时，应按照以下公式计算两当选用温差法进行装配时，应按照以下公式计算两配合件的温度配合件的温度 ：0320max210tdt包容件加热温度包容件加热温度 ： 0310max110tdt被包容件冷却温度被包容件冷却温度: : 其中：其中： 0-为了避免配合表面互相擦伤所需要最小间隙；为了避免配合表面互相擦伤所需要最小间隙； 1 、 2 分分别为被包容件及包容件材料的膨胀系数；别为被包容件及包容件材料的膨胀系数； t t0 - -环境温度环境温度； 第36页/共37页