《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件）第十一章 铆接、胶接与焊接设计

第十一章 铆接、焊接与胶接设计

第十一章 铆接、焊接与胶接设计

教学目标 掌握铆接的进本形式及设计要点 了解影响铆接强度的因素 2、掌握电弧焊缝的基本形式及强度计 算,了解影响焊缝强度的因素; 3、掌握胶接街头的基本形式及结构 了解常用的胶粘剂

教 学 目 标 1、掌握铆接的进本形式及设计要点， 了解影响铆接强度的因素； 2、掌握电弧焊缝的基本形式及强度计 算，了解影响焊缝强度的因素； 3、掌握胶接街头的基本形式及结构， 了解常用的胶粘剂

§111铆接 铆接是一种很早就开始使用的简单机械联 接方式,其典型的结构如图乐示。它们主要是 由联接件铆钉1和被联接件2、3所组成,有的还 有辅助联接件盖板4。这些基本元件在构造上所 形成的联接部分统称为铆接缝(简称铆缝) 人2 e a)搭接缝 b)单盖板对接缝 c)双盖板对接缝

§11.1 铆接 铆接是一种很早就开始使用的简单机械联 接方式，其典型的结构如图所示。它们主要是 由联接件铆钉1和被联接件2、3所组成，有的还 有辅助联接件盖板4。这些基本元件在构造上所 形成的联接部分统称为铆接缝（简称铆缝）

铆缝的种类、特性及应用 铆缝的结构型式有很多,就接头情况 看有图所示的搭接缝(图a)、单盖板对 接缝(图b)和双盖板对接缝(图c); 从铆钉排数看有单排、双排和多排之分。 人2 e a)搭接缝 b)单盖板对接缝 c)双盖板对接缝

一 、铆缝的种类、特性及应用 铆缝的结构型式有很多，就接头情况 看有图所示的搭接缝（图a）、单盖板对 接缝（图b）和双盖板对接缝（图c）； 从铆钉排数看有单排、双排和多排之分

如果按铆缝性能的不同又可以分为三 种:以强度为基本要求的铆缝称为强固铆 缝,如飞机蒙皮与框架、起重设备的机架、 建筑物的桁架等结构用的铆缝;不但要求 具有足够强度,而且要求保证良好的紧密 性的铆缝称为强密铆缝,如蒸汽锅炉、压 缩空气贮存器等承受高压器皿的铆缝;仅 以紧密性为基本要求的铆缝称为紧密铆缝 多用于一般的流体贮存器和低压管道上

如果按铆缝性能的不同又可以分为三 种：以强度为基本要求的铆缝称为强固铆 缝，如飞机蒙皮与框架、起重设备的机架、 建筑物的桁架等结构用的铆缝；不但要求 具有足够强度，而且要求保证良好的紧密 性的铆缝称为强密铆缝，如蒸汽锅炉、压 缩空气贮存器等承受高压器皿的铆缝；仅 以紧密性为基本要求的铆缝称为紧密铆缝， 多用于一般的流体贮存器和低压管道上

铆接具有工艺设备简单、抗震、耐 冲击和牢固可靠等优点,但结构一般较 为笨重,被联接件(或被铆件)上由于 制有钉孔,使强度受到较大的削弱,铆 接时一般噪声比较大,影响工人健康。 因此,目前除了桥梁、建筑、造船、重 型机械以及飞机制造等工业部门仍经常 采用外,应用已经逐渐减少,被焊接和 胶接所代替

铆接具有工艺设备简单、抗震、耐 冲击和牢固可靠等优点，但结构一般较 为笨重，被联接件（或被铆件）上由于 制有钉孔，使强度受到较大的削弱，铆 接时一般噪声比较大，影响工人健康。 因此，目前除了桥梁、建筑、造船、重 型机械以及飞机制造等工业部门仍经常 采用外，应用已经逐渐减少，被焊接和 胶接所代替

二、铆钉的主要类型和标准 铆钉的类型是多种多样的,而且已经标准 化(GB/T863.1-1986~GB/T876-1986)等。 通用机械中常用的铆钉在铆接后的形式如图所 示,它们的材料、结构和尺寸可查阅有关手册 常用的铆钉在铆接后的型式

二、铆钉的主要类型和标准 铆钉的类型是多种多样的，而且已经标准 化（GB/T863.1-1986 ～GB/T876-1986）等。 通用机械中常用的铆钉在铆接后的形式如图所 示，它们的材料、结构和尺寸可查阅有关手册

三、铆缝 的受力及 ②② 破坏形式 设计计算 a)铆钉被剪断 b)板边被剪坏c)钉孔接触面被压坏 要点 铆缝 的受力及 破坏形式 如图所示。 d)板沿钉孔被拉断 e)板边被撕裂

三、铆缝 的受力及 破坏形式、 设计计算 要点 铆缝 的受力及 破坏形式 如图所示

设计铆缝时,通常根据承载情况 及具体要求,按照有关专业的技术规 范或规程,选出合适的铆缝类型及铆 钉规格,进行铆缝的结构设计(如按 照铆缝形式及有关要求布置铆钉等) 然后分析铆缝受力时可能的破坏形式 并进行必要的强度校核

设计铆缝时，通常根据承载情况 及具体要求，按照有关专业的技术规 范或规程，选出合适的铆缝类型及铆 钉规格，进行铆缝的结构设计（如按 照铆缝形式及有关要求布置铆钉等）， 然后分析铆缝受力时可能的破坏形式， 并进行必要的强度校核

应该指出:在进行受力分析时,我们均假定1)一组 铆钉中的各个铆钉受力均等;2)危险截面上的拉应力 或切应力,工作面上的挤压应力都是均匀分布的;3) 被铆件贴合面上无摩擦力;4)铆缝不受弯矩作用。但 实际上,在弹性范围内,不论是沿受力方向的一列铆钉 中的切应力,或是一个铆钉或孔壁间的挤压应力,或是 个被铆接件在钉孔附近各个截面上的拉应力,都不是 均匀分布的。不过,在达到塑性变形时,上述的假定基 本上是可以成立的。故此,可以直接按照材料力学的基 本公式进行强度校核。噩要注意的是:所用的许用应力 必须根据有关专业的技术规范或规程选取。 铆缝的强度经过校核合格后,还应根据技术规范 对铆接工艺提出相应的要求

应该指出：在进行受力分析时，我们均假定1)一组 铆钉中的各个铆钉受力均等；2）危险截面上的拉应力 或切应力，工作面上的挤压应力都是均匀分布的；3） 被铆件贴合面上无摩擦力；4）铆缝不受弯矩作用。但 实际上，在弹性范围内，不论是沿受力方向的一列铆钉 中的切应力，或是一个铆钉或孔壁间的挤压应力，或是 一个被铆接件在钉孔附近各个截面上的拉应力，都不是 均匀分布的。不过，在达到塑性变形时，上述的假定基 本上是可以成立的。故此，可以直接按照材料力学的基 本公式进行强度校核。需要注意的是：所用的许用应力 必须根据有关专业的技术规范或规程选取。 铆缝的强度经过校核合格后，还应根据技术规范 对铆接工艺提出相应的要求