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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；酚醛树脂胶粘剂。 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 胶接接头的受力状况 拉伸 剥离 潘存云教授研制 F F F F F F F F 扯离 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受剪切或拉伸载荷。 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第56页。 ▲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。 胶接的特点 与铆接、焊接相比，胶接的主要优点： 主要缺点： ▲ 联接件的材料范围宽广； ▲ 联接后的重量轻，材料的利用率高； ▲ 成本低； ▲ 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； ▲ 耐老化及耐介质(如酸、碱等)性能差； ▲ 胶粘剂对温度变化敏感，影响胶接强度； 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第57页。 特别注意，轴向载荷： 松弛状态 FQ≠ Fp+F 预紧状态 δC0 δb0 Fp Fp 受载变形 Fp’ Fp’ F F Fp Fp 加预紧力后→螺栓受拉伸长δb0 →被联接件受压缩短δC0 加载F后: 螺栓总伸长量增加为: 总拉力为： 被联接件压缩量减少为： 残余预紧力减少为： Fp’ FQ FQ FQ=F+Fp’ 很显然: Fp’Fp ?δ+δb0 δC0 - ?δ ?δ ?δ 被联接件放松了 必须使: Fp’0 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第24页。 Fp’的大小按连接的工作条件根据经验选定： 当载荷F无变化时: Fp’=(0.2~0.6)F 当载荷F有变化时: Fp’=(0.6~1)F 对特别重要的紧密连接: Fp’=(1.5~1.8)F FQ=F+Fp’ 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第25页。 1、螺栓材料的许用应力 五、 设计螺栓连接的几个问题 受拉螺栓的许用应力： σs为螺栓材料的屈服极限；S为安全系数，紧螺栓连接，控制预紧力时，S=1.2～1.5，不控制预紧力时，见表11-4。 铰制孔螺栓连接的的许用应力： 许用切应力： 被连接件为钢时： 被连接件为铸铁时： 许用挤压应力(静载荷)： Sτ为安全系数，静载荷时取2.5，变载荷时取3.5～5。 σb为铸铁被连接件的强度极限 σs为钢制被连接件的屈服极限 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第26页。 2、关于螺栓组连接的概念 3、螺纹联接的防松问题 联接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，联接仍有可能松动。高温下的螺栓联接，由于温度变形差异等，也可能发生松脱现象（如高压锅），因此设计时必须考虑防松。即防止相对转动。 防松的方法：摩擦防松，机械防松，永久止动等。 （1）利用附加摩擦力防松 尼龙圈锁紧螺母 弹簧垫圈 对顶螺母 防松的根本问题在于防止螺旋副的相对转动。 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第27页。 开口销与六 角开槽螺母 串联钢丝 （2）机械防松 圆螺母用止动垫圈 止动垫圈 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第28页。 （3） 永久止动 1~1.5P 用冲头冲2~3点 冲点防松法 粘合法防松 涂粘合剂 4、提高螺栓连接强度的方法 主要通过提高螺栓的强度，特别是螺栓的疲劳强度。 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第29页。 支承面不平 （1）减小应力集中 A.增大过渡圆角 B.切制卸载槽 r （2）避免或减小附加应力 采用凸台或沉孔结构 切削加工支承面 被联接件变形太大 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第30页。 例11-1 计算圆柱形压力容器盖的螺栓连接。已知容器内流体压力p=3MPa（静载荷），容器内径D=200mm，螺栓数目z=12，容器与容器盖凸缘厚度均为18mm。拧紧螺母时不控制预紧力。 解： 1 、确定单个螺栓的工作载荷F 2、确定螺栓的总拉伸载荷个FQ 3、求螺栓直径 考虑到压力容器的密封性要求，取残余预紧力Fp’=1.6F，则 选取螺栓力学性能为8.8级，则σs=640MPa。由式 确定许用应力[σ]时需要找安全系数S，当不控制预紧力时，S与螺栓直径d有关，故需要用试算法。 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第31页。 由表11-4暂取S=3（假定d=16mm），则螺栓许用应力为： 计算螺栓小径为： 机械设计基础-联接全文共57页，当前为第32页。 由表11-1查得d=16mm时，d1=13.835mm12.