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1、 许用材料的屈服强度(刚度)与各种应力的关系 一 拉伸 钢材的屈服强度与许用拉伸应力的关系 = u/n n 为安全系数 轧、锻件 n=1.22.2 起重机械 n=1.7 人力钢丝绳 n=4.5 土建工程 n=1.5 载人用的钢丝绳 n=9 螺纹连 N=1.2-1.7 铸件 n=1.62.5 一般钢材 n=1.62.5 二 剪切 许用剪应力与许用拉应力的关系 1 对于塑性材料 =0.60.8 2 对于脆性材料 =0.8-1.0 三 挤压 许用挤压应力与许用拉应力的关系 1 对于塑性材料 j=1.52.5 2 对于脆性材料 j=0.91.5 四 扭转 许用扭转应力与许用拉应力的关系: 1 对于塑性
2、材料 n=0.50.6 2 对于脆性材料 n=0.81.0 kisssoft销连接分为四个类型的计算，取决于使用它的地方。与其它连接相比（花键、平键）可以做 到零侧隙传动。The bolt/pin connections are divided into four types of calculation depending on where they are used:这个螺栓/销连接分为四个类型的计算取决于使用它的地方。 2.2 横向销横向销 轴与轴套之间径向穿销连接。 横穿销结构加工方便， 不受轴与轴套材料硬度不同的影响。 注意它不适合轴与轴套间大的间隙配合，以免销承受剪切以外的其他类型
3、的外力。 例：交替作用扭矩 20Nm，轻微冲击，轴与轴套配合半径 30mm，轴套直径 50mm，求 配销最小配销直径？ 解：T=20Nm，载荷类型=alternating，KA=1.25，dw=30，S=(50-30)/2=10。使用 GB119.2 圆柱销，材料为 45#钢。 打开 KISSSFOFT 界面，进入圆柱销单元。如图 2.2 所示输入参数。 图 2.2 单击自动调整按钮，软件会根据载荷大小自动给出销的最小直径，取整数 4。求解， 单击工具条求解按钮，如图 2.3 所示。 图 2.3 单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下： Results/结果: Pin/销: Shear str
4、ess /剪切应力(N/mm) tau 70.000 Shaft/轴: Pressure /压力(N/mm) pw 42.809 Hub/孔: Pressure (N/mm) pn 16.053 Safeties/安全: Safety shearing (pin): SSpin 1.000 Safety pressure (Shaft): SPsh 2.862 Safety pressure (Hub): SPhub 7.631 结果：最小直径为4圆柱销可以满足最小要求。 3.3 纵向销纵向销 轴与轴套之间轴向穿销连接（齐缝销）如图 2.4 所示。轴向穿销要求轴与轴套材料硬度 一致，否则会钻偏
5、。轴向穿销类似与平键连接，结构紧凑、无间隙、数量不受限制，但它必 须配做，主要用于不可拆卸的场合。 图 2.4 例：电机驱动，负载平稳作用扭矩 190Nm，轴与轴套配合直径 100mm，材料均为 40Cr， 配合长度 25 求配销最小配销直径？ 解：T=100Nm，载荷类型=static，KA=1，dw=50，Ls=25。使用 GB119.2 圆柱销，材料 为 45#钢。按图 2.1 输入参数。 打开 KISSSFOFT 界面，进入圆柱销单元。如图 2.5 所示输入参数。 图 2.5 单击自动调整按钮，软件会根据载荷大小自动给出销的最小直径，取整数 4。求解， 单击工具条求解按钮，如图 2.6
6、 所示。 图 2.6 单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下： Results: Pin: Shearing stress (N/mm) tau 126.667 Shaft: Pressure (N/mm) pw 253.333 Hub: Pressure (N/mm) pn 253.333 Safeties: Safety shearing (pin): SSpin 1.105 Safety pressure (Shaft): SPsh 1.382 Safety pressure (Hub): SPhub 1.382 结果：直径为3圆柱销可以满足最小要求。 2.4 单剪销计算单剪销计算 销的
7、一部分嵌入轴套孔连接，销受力呈单剪状态。使用时销根部承受很大的弯曲应力， 因此材料强度要足够，一般销与孔需要紧配。 例：某减速机输出扭矩 30Nm，主要结构见图 2.7 行星架一共是 3 个行星轮，不均布系 数 Kc=1.15，kA=1，行星板材料为 40Cr，销轴为 GCr15，求配销最小配销直径？ 图 2.7 解：F=T/(n*r)*Kc=30/(3*0.035)*1.15=328.57N，载荷类型=alternating，KA=1，Lb=6， S=5。 打开 KISSSFOFT 界面，进入圆柱销单元。如图 2.8 所示输入参数。 图 2.8 单击自动调整按钮，软件会根据载荷大小自动给出销
8、的最小直径，取整数 5。求解， 单击工具条求解按钮。 单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下： Pin销: Moment of resistance /抗弯截面系数(mm) W 12.272 Surface pressure resulting from bending moment/ 弯矩产生的表面压应力 (N/mm) pmb 134.057 Surface pressure resulting from force F /F产生的表面压应力(N/mm) pd 13.143 Surface pressure/表面压力 (N/mm) pb 147.199 Shearing stress/剪切应
9、力(N/mm) tau 16.734 Bending Stress/弯曲应力 (N/mm) sigma 160.646 Part零件: Surface pressure (N/mm) pw 147.199 Safeties: Safety pressure (pin): SPpin 1.308 Safety shearing (pin): SSpin 6.573 Safety bending (pin): SBpin 1.027 Safety against pressure (component): SPp 1.308 结果：直径为5圆柱销可以满足最小要求。 2.5 双剪切计算双剪切计算 销
10、穿于杆、叉双剪切力连接。在这个设计中销受力弯曲、剪切应力和接触压力。根据销 与杆、叉的不同配合间隙安装，可以使用不同的计算类型。经验表明破坏因素在非滑动表面 是弯曲应力，滑动表面是接触压力。 安装类型 叉杆 松-安装/ 拉杆 松-安装 叉杆 紧-安装/ 拉杆 松-安装 叉杆 松-安装/ 拉杆紧-安装 图 2.9 解：F=15000N，载荷类型=static，KA=1，d=20，ts=12，tG=8。使用材料为 C45(1)钢。 安装类型 Installation Case=。 打开 KISSSFOFT 界面，进入圆柱销单元。如图 2.10 所示输入参数。 图 2.10 求解，单击工具条求解按钮
11、。单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下： Pin/销: Moment of resistance/抗弯截面系数(mm) W 785.398 Bending moment /弯矩(Nm) Mb 75.000 Shearing stress /(N/mm) 剪切应力 tau 23.873 Bending Stress (N/mm) 弯曲应力 sigma 95.493 Rod/杆: Pressure (N/mm) pw 62.500 Fork/叉: Pressure (N/mm) pn 46.875 Safeties: Safety shearing (pin): SSpin 5.864 Safe
12、ty bending (pin): SBpin 2.199 Safety pressure (rod): SProd 3.920 Safety pressure (fork): SPfork 5.227 结果：剪应力23.87Mpa，小于30 Mpa，可以满足要求。 2.6 多销圆周单剪切计算多销圆周单剪切计算 两法兰之间使用圆柱销链接，圆柱销最少数量是 2 个。多销圆周单剪切计算主要用于 法兰之间的扭矩传递，由于销的数量比较多，一般实心销需要配做。 例：某减速机输出扭矩 45000Nm，轻微冲击，法兰材料均为 QT400-15，最薄厚度 30， 销的分布直径 450，配销直径 20。求配实心
13、销的最少个数，如果采用不配做方式、采用重型 直槽弹性销，它的最少个数？ 解：载荷类型=Static，KA=1.25，d=20，dcirs=450，nb=4。T1/t2=30。 打开 KISSSFOFT 界面，进入圆柱销单元。如图 2.11 所示输入参数。 图 2.11 求解，单击工具条求解按钮。单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下： Pin:销 Moment of resistance (mm) W 785.398 Shearing stress (N/mm) 剪切应力 tau 198.944 Component 1:法兰1 Pressure (N/mm) 压力 pw 104.167 Component 2: 法兰2 Pressure (N/mm) 压力 pn 104.167 Safeties: Safety shearing (pin): SSpin 1.106 Safety against pressure (component 1): SPp1 1.344 Safety against pressure (component 2): SPp2 1.344 销的使用数量为4根，销的使用材料42CrMo4，热处理表面淬火，安全系数=1.106可以 满足最小要求。 如果采用重型直槽弹
