连接件的实用计算法 孙版课件

§8.5连接件的实用计算法工程中构件或零件彼此连接时，起连接作用的部件称为。、螺栓、销钉、键等作为连接件。连接件的受力特点：力在一条轴线上传递中有所偏离（与拉压情况不同）

问题：1.力传递的偏离引起什么新的力学现象？

2.如何计算连接件、被连接构件的强度？

螺栓连接铆钉连接销轴连接联轴节销螺栓螺栓铆钉铆钉PP焊接基于螺栓的受力分析，容易预测出螺栓可能的失效形式（1）在截面mn处被剪断（2）受挤压部分的半圆被“挤扁”（近似半椭圆）mn剪切变形的受力特点：一、剪切的实用计算构件受等值、反向、作用线距离很近的二平行力的作用。

FF剪切面变形特征：杆件沿两力之间的截面发生错动，甚至破坏。剪切面：发生错动的面。单剪切：有一个剪切面的杆件，如铆钉。一个剪切面单剪切FFFτmmFSFmmx以铆钉为例：外力→内力→应力→强度计算剪力FS：剪切面上的内力。

FFmmFτmmFFSmmx切应力τ：假设：

A：剪切面的面积。

剪切强度条件：

剪切面上的应力。τ在剪切面上均匀分布其方向与Fs相同。故τ是名义剪应力[]：许用切应力；由实验得。可查有关手册。

注意：1.剪切强度条件：适用于其它剪切构件;2.剪切强度条件：可解决三类强度问题：1）校核：2）设计截面尺寸：3）确定许可载荷：FFFF挤压力Fbs：挤压面上的压力。挤压应力

bs：假设：

bs在挤压面上均匀分布。

挤压面上的正应力。

bearingsurface直径d

bs挤压强度条件：其中[σbs]：许用挤压应力；注意：1)上式可解决三类强度问题；

Abs：挤压面的计算面积。2）连接件与被连接件的材料不同时，应对挤压强度较低的材料进行挤压计算，即选用较小的许用挤压应力。3)

当挤压面为平面时，Abs为挤压面的实际面积；

h：平键高度l：平键长度如平键：FbhlF4)当挤压面为半圆柱面时，Abs为挤压面的径向投影面积。如铆钉：挤压强度条件：切应力强度条件：脆性材料：塑性材料：小结：连接件的强度计算为充分利用材料，切应力和挤压应力应满足图示接头，受轴向力F作用。已知F=50kN，b=150mm，δ=10mm，d=17mm，a=80mm，[σ]=160MPa，[τ]=120MPa，[σbs]=320MPa，铆钉和板的材料相同，试校核其强度。

2.板的剪切强度解：1.板的拉伸强度例题

3.铆钉的剪切强度4.板和铆钉的挤压强度结论：强度足够。dDhF销钉的剪切面面积A=？销钉的挤压面面积Abs=？思考题

求:dDhF销钉的剪切面面积

A=？剪切面hddDhF挤压面销钉的挤压面面积Abs=？挤压面一、简单铆钉连接1．搭接一个剪切面单剪§8-6铆钉连接的计算铆钉连接：搭接、对接剪力：FS

=

F／2挤压力：Fbs=

F轴力：FN=

F铆钉连接：单钉、钉群2．对接（平接）主板盖板二个剪切面假设：①二个剪切面上剪力相等；②每一个剪切面上的切应力均匀分布。双剪剪力：FS

=

F／2挤压力：Fbs=

F轴力：FN=

F通常，d

＜2d1

挤压强度计算考虑铆钉中段与主板孔壁间的相互挤压；

拉伸强度计算只需考虑主板。SSSS二、铆钉群各铆钉的t相等剪切强度计算可取任一铆钉各铆钉或板孔上的sbs

相等挤压强度计算可取任一铆钉或孔壁板的st

要选危险截面计算，要综合考虑截面面积、轴力的大小。1．外力过铆钉群中心假设：外力均匀分配在每个铆钉上例：铆接接头，已知F=130kN，b=110mm，

d=10mm，

d1=7mm，d=17mm，许用应力为[t]=120MPa，[st]=160MPa，[sbs]=300MPa，试校核铆接接头的强度。搭接—双剪钉群—3个铆钉(外力过铆钉群中心)铆钉剪切强度条件满足d

＜

2d1①校核铆钉剪切强度校核主板的挤压强度主板挤压强度条件满足②校核主板挤压强度③校核主板拉伸强度1122可能的危险截面：1-1截面、2-2截面主板的荷载图？内力图？1122主板拉伸强度条件满足该铆接接头安全2．外力不过铆钉群中心外力向铆钉群中心简化OOFM过铆钉群中心的外力＋力偶等分到每个铆钉上如何分配？OMOFAFCFB假设OFOFAFCFB名义切应力FM名义挤压应力MF

/

3F

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3F

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3矢量合成例：直径D＝100mm的轴,由两段联接而成；联接处加凸缘，并在D0＝200mm的圆周上布置8个螺栓紧固，已知轴在扭转时的最大切应力为70MPa，螺栓的容许切应力[t]＝60MPa，试求螺栓所需的直径。TFFFFFFFF螺栓群问题单剪dObh/2h/2其他联接件的计算一、键的计算键连接轮和轴轴轮键剪切面：mmTlmm挤压面：mn(mp)np键有两种可能的破坏形式：

剪切破坏、挤压破坏轴1．剪切强度计算dObh/2T轴mmFS[t

]为键的许用切应力键的剪切强度条件：2．挤压强度计算[sbs

]为键的许用挤压应力键的挤压强度条件：dObh/2h/2Tn轴mFbs二、榫接计算剪切面：mm挤压面：mn榫接有三种可能的破坏形式：剪切破坏、挤压破坏、拉断破坏。mmnmmFS1．剪切强度计算[t

]为材料的许用切应力榫接头的剪切强度条件：mmn2．挤压强度计算[sbs

]为材料的许用挤压应力挤压强度条件：Fbs3．拉伸强度计算nmFN拉伸强度条件：[st

]为材料的许用拉应力三、梁的连接计算由几部分拼接而成的梁——拼合梁钉子螺栓胶层拼合梁除整体要满足梁的强度要求外，对钉子、螺栓、胶层也有强度要求，以保证梁的整体性。拼合梁的计算与梁的剪力和切应力有密切关系①钉子、螺栓连接的梁：常对钉子或螺栓的数量、间距或直径