材料力学1-6z第十五章-联接件的实用计算

PPdttPPb×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轮机转轴键槽×齿轮和轴之间可用键联接联轴器用来联接两轴屋架榫头×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FQF名义切应力×二、剪切强度计算：PPdttPPb×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。作用于接触面的压力称为挤压力。×承受挤压力的接触面称为挤压面。在挤压力作用下接触面的变形称为挤压变形挤压面为上半个圆周面挤压面为下半个圆周面铆钉或螺栓连接×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Ajy=td键连接上半部分挤压面下半部分挤压面×Fabcd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挤压应力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在挤压面上。挤压力挤压面面积许用挤压应力×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

dAjy=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。PPdttPPb

铆钉（或螺栓）连接件要安全工作，铆钉即要满足剪切强度条件，又要满足挤压强度条件，同时板还要满足拉压强度条件。×PPdttFbF/4F/4F/4F/4F/43F/4F⊕⊕⊕上板受力图上板轴力图F/4F/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。×PPdttFbF/4F/4F/4F/4F/43F/4F⊕⊕⊕上板受力图上板轴力图112233bbddd2—2截面3—3截面t板也满足拉压强度条件，铆接件安全。×FFFFabh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：×FPabh剪切面挤压面取接头右边，受力如图。×键的强度计算bLh1、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×FLaa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FM=FLM右侧两个铆钉受力最大。QF=F/4QM=M/(2a√2)×例三已知图示圆梯形杆D=32mm，d=20mm，h=12mm，材料的[]=100MPa，[jy]=200MPa。受拉力P=50kN作用，试校核此杆的强度

。dDhPP剪切面挤压面×挤压面剪切面Pdh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：PPdttPPb挤压强度计算单剪：Fjy=双剪：Fjy=Ajy=t中

dAjy=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。ABCDA1A2×

ABCDA2解：⊕－○轴力图A1×

例2已知A1=200mm2，A2=500mm2，A3=600mm2，[]=12MPa，试校核该杆的强度。A1A2A32kN2kN9kN2kN4kN5kN⊕⊕－○∴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。。ABC1.8m2.4mCANFCxFCy解：取杆AC。由型钢表查得∟45×45×5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]。1.5m2.0mABCPAPN1N2解:取结点A。×

1.5m2.0mABCPAPN1N2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