銷軸強度校核

1、第三節(jié)銷軸連接銷軸連接是起重機金屬結(jié)構常用的連接形式，例如起重機臂架根部的連接 （圖4-30a）以及拉桿或撐桿的連接等（圖 4-30b）,通常都采用銷軸連接。圖4-30銷軸連接示例（a）臂架根部；（b）拉桿。一、銷軸計算（一）銷軸抗彎強度驗算Wn =W" w &w （4-43）式中 M銷軸承受的最大彎矩；W =* 銷軸抗彎截面模數(shù)；32bw1許用彎曲應力，對于 45號鋼L】=360MPa(二)銷軸抗剪強度驗算qS(4-44)QS 1216 Q- max ='Ib I n d4 '3 ndd<64)式中 Q把銷軸當作簡支梁分析求得的最大剪力;G銷軸許用剪應

2、力，45號鋼E】=125MPa。二、銷孔拉板的計算（一）銷孔壁承壓應力驗算一- wbc】（4-45）d式中 P構件的軸向拉力，即銷孔拉板通過承壓傳給銷軸的力；1 .一一銷孔拉板的承壓厚度；d銷孔的直徑；U -銷孔拉板的承壓許用應力，kc】=1.4k。（二）銷孔拉板的強度計算首先根據(jù)銷孔拉板承受的最大拉力 P求出危險截面（圖4-31a中的水平截面 b-b及垂直截面a-a）上的內(nèi)力，然后用彈性曲梁公式求出相應的應力，并進行 強度校核。圖4-31銷孔拉板計算簡圖1.內(nèi)力計算拉板承受的拉力P是通過銷孔壁以沿孤長分布壓力P的形式傳給銷軸，假定P沿弧長按正弦規(guī)律分布，即P =Pmax Sin 中（4-46

3、）由圖4-31a,根據(jù)拉板的平衡條件可得P =2 1 rd ： sin ：=2pmax r ;sin2 ： doo2則Pmax =（4-47）：r根據(jù)拉板結(jié)構和受力的對稱性，可知拉板上反對稱的內(nèi)力（即剪力）等于零。若沿銷孔中心線截開拉板，則截面上只有軸力Nb及彎矩Mb,如圖4-31b所示根據(jù)平衡條件£丫=0,得(4-48)PN -b - -2由于根據(jù)平衡方程解不出 Mb,故是一次超靜定問題，須根據(jù)變形條件求Mb。為此需列出與水平線成支角的任一截面的彎程方程:M =M b NbR1 - cos：ap p r d : Rsin :工一可:)將Nb4及p =Pmax sin中=在 sin中

4、代入上式， 得1 一，2 二.M b PR 1 -cos： - PR o sin一 1 1 .=Mb - PR 1 -c o s PRsin-: co：sb 2二(4-49)令-小即得a-a截面的彎矩:(4-50)11Ma =Mb PR1PRa b 2二因為拉板的結(jié)構和受力是對稱的，故 a-a截面的轉(zhuǎn)角也應等于零，即2M Rd:20) EI將式（4-49）代入上式R £ 1 一.1 一.2 M b PR 1 - cos- PR sin - -： cos： d-：EI 02二REI1二 2b PR - -PR =0b 22 二Mb1 ,PR = -0.095PR 2(4-51)將式（4

5、-51）代入式（4-50）,得Ma a3-工 PR=0.087PR二：1 J(4-52)由圖4-31b,根據(jù)平衡條件£x=o,得/.2Na = 2 p rd cos = 1 P0 二三P2 sin cos d 0.32P >n2.強度計算應用彈性曲梁公式求危險截面的應力(4-54)%.四*上y A AR ARK R y式中 A計算截面積，對于矩形面積K與計算截面形狀有關的系數(shù),對于矩形截面(4-55)K=Rln型一1h 2R -hb-b截面:Nb Mb Mb y -T- -T- pA AR ARK0.5P 0.095P 0.095Ph e. h 、. h 、. Ky pR y

6、he.0.095 y0.405 -K R y(4-56)y=-i代入得內(nèi)側(cè)應力b-n 0.405 h、.0.095K 2R-h(4-57)y= 2代入得外側(cè)應力b PG =w h 二0.095 h . i0.405 一 口K 2R h(4-58)aa截面:Na Ma aa_ .A ARMa yARK R y= 0.32P , 0.087P , 0.087P一 h、 h、 h K0.407喈大(4-59)y=-2代入得內(nèi)側(cè)應力_a Pn =h .、0.0870.407 -K2R -h(4-60)y心代入得外側(cè)應力0.407 h 、,0.087K2R h例題 已知P=200kN, h =63mm,

7、 a = 25mm, R =73.5mm ,試求危險截面的應力。拉 板材料為16Mn。= Rlnh2R h2R -h, 73.5-1 =-63,2 73.5 63ln1 0 0.0692 73.5 -63P0.0950.405 h 、.K2R -h2000000.095630.405 -63 250.069 2 73.5-63=182.6MPa :二1=263MPa1.33b P0.095 h-二w 二0.405h、.K 2R h2000000.0950.405 -63 250.06963二-1.02MPa 2 73.5 63a P仃：'0.407n h、.0.087K 2R -h20

8、000063 250.4070.06963二-68.4MPa2 73.5-630.0870.407 h 、.Kh2R h2000000.40763 250.087630.069 2 73.5 63= 99.7MPa < lc)-263MPa銷孔拉板危險截面上應力的分布如圖4-32所示。圖 4-33圖 4-324-1設計圖4-33所示桁架桿件與節(jié)點板的連接焊縫。已知桿件由等肢雙角鋼 2/100x100x8 制成，節(jié)點板厚6=10mm ,材料均為Q235,焊條型號E43,焊縫許用應力Rh = 100MPa。軸 心拉力N = 500KN 。圖 4-34圖 4-354-2 計算圖4-34所示周邊

9、焊縫的側(cè)焊縫長度a。設焊腳尺寸hf = 5 = 16mm ,所受力矩M =14kN m ,材料Q235,焊條型號E43,焊縫許用應力%=100MPa。4-3支托與柱焊接(圖4-35),材料Q235,焊條型號E43,焊縫許用應力% = 100MPa, oh=140MPa ,支托承受載荷F,偏心距e=80mm :(1)支托用貼角焊縫，焊腳尺寸hf=6mm；(2)支托開坡口焊透，并按焊腳尺寸hf =6mm的角焊縫封底。試求兩種情況的最大允許載荷F。+±±十 于4十 + +I+*圖 4-37圖 4-364-4試設計計算L型單梁龍門起重機主梁與支腿的連接螺栓(圖-36)。已知：螺栓均布，螺 栓數(shù)z=32,采用45#鋼精制