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第二篇汽車(chē)構(gòu)件受力分析第十三章鍵、銷(xiāo)聯(lián)接受力分析和強(qiáng)度計(jì)算汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)內(nèi)容第十三章鍵、銷(xiāo)聯(lián)接受力分析和強(qiáng)度計(jì)算鍵、銷(xiāo)聯(lián)接受力分析剪切擠壓強(qiáng)度計(jì)算抗剪強(qiáng)度條件抗壓強(qiáng)度條件第一節(jié)鍵、銷(xiāo)聯(lián)接受力分析剪切鍵受到剪切力的作用第一節(jié)鍵、銷(xiāo)聯(lián)接受力分析剪切鉚釘聯(lián)接第一節(jié)鍵、銷(xiāo)聯(lián)接受力分析剪切銷(xiāo)釘聯(lián)接剪切力:現(xiàn)以鉚釘為例,應(yīng)用截面法,假想沿剪切面m—m,將銷(xiāo)釘分為兩段,取其中一段作為研究對(duì)象。第一節(jié)鍵、銷(xiāo)聯(lián)接受力分析剪切由平衡條件可知,剪切面上內(nèi)力的合力應(yīng)與外力F平衡,沿截面作用。此內(nèi)力稱(chēng)為剪切力,通常用FQ表示。鉚釘?shù)募羟衅茐摹艶x=0F–FQ=0FQ=F切應(yīng)力:切應(yīng)力是單位面積的剪切力,通常用τ表示。設(shè)剪切面積為A,剪切力為FQ,則剪切面上的切應(yīng)力為第一節(jié)鍵、銷(xiāo)聯(lián)接受力分析剪切Τ---切應(yīng)力(MPa)FQ---剪切力(N)A---剪切面積(mm2)擠壓第一節(jié)鍵、銷(xiāo)聯(lián)接受力分析擠壓面擠壓應(yīng)力:構(gòu)件受到擠壓變形時(shí),相互擠壓的接觸面稱(chēng)為擠壓面,用Ajy表示。作用于擠壓面上的力稱(chēng)為擠壓力,用Fjy表示。擠壓力與擠壓面相互垂直。擠壓面上的擠壓應(yīng)力為鉚釘承受擠壓作用擠壓面積的計(jì)算:擠壓面積Ajy的計(jì)算應(yīng)根據(jù)擠壓面的形狀來(lái)確定,鍵聯(lián)接中擠壓面積。第一節(jié)鍵、銷(xiāo)聯(lián)接受力分析擠壓擠壓面a)鍵的擠壓面b)銷(xiāo)釘、鉚釘?shù)鹊臄D壓面第二節(jié)
鍵、銷(xiāo)聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算抗剪強(qiáng)度條件:為了保證構(gòu)件在工作時(shí)不發(fā)生剪切破壞,必須使構(gòu)件的工作切應(yīng)力小于或等于材料的許用切應(yīng)力,即剪切的強(qiáng)度條件為[τ]----許用切應(yīng)力(MPa),可從有關(guān)手冊(cè)查得。與軸向拉伸和壓縮的強(qiáng)度計(jì)算相類(lèi)似,抗剪強(qiáng)度條件也可以用來(lái)解決強(qiáng)度計(jì)算的三類(lèi)問(wèn)題:校核強(qiáng)度、設(shè)計(jì)截面和確定許用載荷。抗壓強(qiáng)度條件:當(dāng)構(gòu)件承受的擠壓力過(guò)大而發(fā)生擠壓破壞時(shí),會(huì)使聯(lián)接松動(dòng),構(gòu)件不能正常工作。因此,對(duì)發(fā)生剪切變形的構(gòu)件,除了進(jìn)行抗剪強(qiáng)度計(jì)算外,還要進(jìn)行抗壓強(qiáng)度計(jì)算。其強(qiáng)度條件為第二節(jié)
鍵、銷(xiāo)聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算[σjy]----材料的許用擠壓應(yīng)力(MPa),可從有關(guān)手冊(cè)查得或由已知條件給出。例13-1齒輪與軸用平鍵聯(lián)接,已知軸的直徑d=45mm,傳遞的轉(zhuǎn)矩為M=600N·m,輪轂的長(zhǎng)度L=80mm。鍵的許用切應(yīng)力[τ]=60MPa,許用抗壓應(yīng)力[σjy]=100MPa。選擇鍵的類(lèi)型及尺寸,校核鍵的強(qiáng)度。第二節(jié)
鍵、銷(xiāo)聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算軸與輪轂的鍵聯(lián)接解:(1)選擇鍵的類(lèi)型。為保證齒輪傳動(dòng)嚙合良好,要求軸轂對(duì)中性好,故選用A型普通平鍵。(2)確定鍵的尺寸。按軸徑d=45mm,由附表15查得鍵的截面尺寸為b×h=14×9mm2。鍵的長(zhǎng)度L=70mm。(3)校核鍵的強(qiáng)度
①計(jì)算鍵所受的外力F。由平衡方程第二節(jié)
鍵、銷(xiāo)聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算∑M0(F)=0第二節(jié)
鍵、銷(xiāo)聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算
②校核鍵的抗剪強(qiáng)度,由于剪切面積
A=bl=b(L-b)=14×(70-14)mm2=784mm2剪力FQ=F=24×103N,則故鍵的抗剪強(qiáng)度足夠。③校核鍵的抗擠強(qiáng)度。鍵所受的擠壓力Fjy=F=24×103N,擠壓面積第二節(jié)
鍵、銷(xiāo)聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算因此故鍵的
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