《材料力学1-6z第十五章_联接件的实用计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料力学1-6z第十五章_联接件的实用计算（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、P Pd t t PP b 铆钉可用来联接受拉(压)的杆件 2.7 联接件的实用计算 联接构件的构件称为联接件 汽汽 轮轮 机机 转转 轴轴 键键 槽槽 齿轮和轴之间可用键联接 联 轴 器 用 来 联 接 两 轴 屋屋 架架 榫榫 头头 钩爪起吊销钉受力钩爪起吊销钉受力 联接件都不是细长杆件，受力也比较复杂。通过理论分析 进行精确计算十分困难，因此采用简化的实用计算方法。 联接件的使用计算方法 第一步：根据联接件实际破坏情况 对受力、应力分布进行简化和假设 计算联接件的工作应力 第二步：对同类联接件进行破坏试验 得到极限载荷 按“应力公式”计算极限应力 考虑安全系数，得到许用应力 第三步： 强
2、度计算 一、铆钉受力分析 外力垂直于轴线，等值反向，相距较近。 受力特点： 截面沿外力的方向产生相对错动。变形特点： 剪切变形 实用计算方法 由于剪力在截面上分布复杂，精确的切应力 很难得到，因此假设剪力在截面上均匀分布 F Q F 名义切应力 二、剪切强度计算： P Pd t t PP b 单剪强度条件： 双剪强度条件： 三、挤压的实用计算 1、挤压现象 在构件相互接触的表面，因局部承受 了较大的压力，使接触面的局部区域 发生显著的塑性变形或挤碎。 作用于作用于接触面的接触面的压力压力称为称为挤压力挤压力。 承受承受挤压力的挤压力的接触面接触面称为称为挤压面。挤压面。 在挤压力作用下接触面的
3、变形称为在挤压力作用下接触面的变形称为挤压变形挤压变形 挤压面为上挤压面为上 半个圆周面半个圆周面 挤压面为下半个圆周面挤压面为下半个圆周面 铆钉或螺栓连接铆钉或螺栓连接 关于挤压面面积的确定关于挤压面面积的确定 柱面投影面 挤压面积为柱面投影面挤压面积为柱面投影面 A Ajy jy=t d =t d 键连接键连接 上半部分挤压面 下半部分挤压面 F a b c d 剪力 剪切面 挤压力 挤压面 2、挤压应力 由挤压力引起的应力称为由挤压力引起的应力称为挤压应力挤压应力 挤压应力的分布也非常复杂，工程上采取挤压应力的分布也非常复杂，工程上采取 实用计算的办法：假设挤压应力平均分布实用计算的办法
4、：假设挤压应力平均分布 在挤压面上。在挤压面上。 挤压力挤压力 挤压面面积挤压面面积 许用挤压应力许用挤压应力 挤压强度计算 联接件强度计算步骤： 1、剪切计算 确定剪切变形构件、剪切力、剪切面、切应力 2、挤压计算 确定挤压构件、挤压力、挤压面、挤压应力 3、强度计算 拉伸或压缩变形 单剪：Fjy= 双剪： Fjy中= Ajy=t中 d Ajy=t上 d 例一 图示铆接件，P=100kN，铆钉的直径d=16mm，容许剪 应力=140MPa，容许挤压应力jy=200MPa；板的厚度 t=10mm ，b=100mm，容许正应力=170MPa，试校核铆 接件的强度。 P Pd t t PP b 铆
5、钉（或螺栓）连接件要安全工作，铆钉即要满足剪切剪切 强度强度条件条件，又要满足挤压挤压强度强度条件条件，同时板还要满足拉压强拉压强 度度条件条件。 P Pd t t F b F/4F/4 F/4 F/4 F/4 3F/4 F 上板受力图 上板轴力图 F/4 F/4 铆钉受力图 多铆钉连接件，为计算方便，各铆钉受力可视作相同。 铆钉剪应力 铆钉挤压应力 铆钉满足强度条件，安全。 P Pd t t F b F/4F/4 F/4 F/4 F/4 3F/4 F 上板受力图 上板轴力图 1 12 23 3 bb ddd 22截面 33截面 t 板也满足拉压强度条件，铆接件安全。 FF FF a b h
6、例二 木榫接头如图所示，宽b=20cm，材料=1MPa， jy=10MPa。受拉力P=40kN作用，试设计尺寸a 、h 。 剪切面挤压面 剪切面面积：解： 挤压面面积： FP a b h 剪切面挤压面 取接头右边，受力如图。 键的强度计算 b L h 1、剪切强度 剪力 剪切面 剪切强度 2、挤压强度 挤压力 挤压面 挤压应力 F L a a 牛腿由4个铆钉联 接，铆钉直径d， 分析判断那个铆钉 受力最大。 练习 F M=FL M 右侧两个铆钉受力最大。 QF=F/4QM=M/(2a2) 例三 已知图示圆梯形杆D=32mm，d=20mm，h=12mm，材 料的=100MPa，jy=200MPa
7、。受拉力P=50kN 作用，试 校核此杆的强度 。 d D h P P 剪切面 挤压面 挤压面 剪切面 P d h 解： 剪切面面积： 挤压面面积： 此杆安全。 今天作业思考题 2-13、 习 题 2-29、 2-33 单剪： 双剪： P Pd t t PP b 挤压强度计算 单剪：Fjy= 双剪：Fjy=Ajy=t中 d Ajy=t上 d 剪切强度计算 小 结 例1 已知A1=2000mm2，A2=1000mm2，求图示杆各段横截面 上的正应力。 ABCD A1 A2 ABCD A2 解： 轴力图 A1 例2 已知A1=200mm2，A2=500mm2 ，A3=600mm2 ， =12MPa
8、，试校核该杆的强度。 A1 A2 A3 2kN 2kN 9kN 2kN 4kN 5kN 此杆安全。 例3 图示结构中，拉杆AB由等边角钢制成，许用应力 =160MPa，试选择等边角钢的型号。 A B C 1.8m 2.4m C A N FCx FCy 解：取杆AC。 由型钢表查得45455等边角钢 例4 图示支架中，AB为圆截面钢杆，直径d=16mm，许用应 力1=150MPa； AC为方形截面木杆，边长l=100mm，容 许应力2=4.5MPa。求容许荷载P。 1.5m 2.0m A B C P A P N1 N2 解:取结点A。 1.5m 2.0m A B C P A P N1 N2 单考虑AB杆： 单考虑AC杆： P = 36kN 例7 图示结构中，已知P=2kN，杆CD的截面面积A=80mm2 ，容许应力=160MPa，试校核杆CD的强度并计算许用 荷载。 aa AB P C D A B P C N FAx FAy 解 ： CD 杆安全 aa AB P C D A B P C FN FAx FAy
