第九章連接件的強(qiáng)度計(jì)算

工程力學(xué)第九章連接件的強(qiáng)度計(jì)算2第九章連接件的強(qiáng)度計(jì)算§9-1

剪切實(shí)用計(jì)算強(qiáng)度條件§9-2

擠壓實(shí)用計(jì)算強(qiáng)度條件§9-3

連接件強(qiáng)度計(jì)算3

(1)

螺栓連接(2)

鉚釘連接FF螺栓FF鉚釘1、剪切實(shí)例§9-1剪切實(shí)用計(jì)算強(qiáng)度條件4(3)

鍵塊聯(lián)接軸鍵齒輪FFtdt1t1d(4)

銷(xiāo)軸聯(lián)接m52、剪切的概念（2）變形特點(diǎn)（1）受力特點(diǎn)作用于構(gòu)件某一截面（剪切面）兩側(cè)的力，大小相等、方向相反且相距很近。構(gòu)件的兩部分沿剪切面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。（3）單剪與雙剪

僅一個(gè)剪切面稱(chēng)為單剪若有兩個(gè)剪切面則稱(chēng)為雙剪FFnnFF2FF2FF63、剪切的實(shí)用計(jì)算（1）剪切面上內(nèi)力剪力FS------主要成分彎矩M------次要成分，可忽略。（2）剪切面上應(yīng)力計(jì)算假設(shè)剪應(yīng)力均勻分布，則：其中A為剪切面的面積。t為名義剪應(yīng)力。FSM7

在該試驗(yàn)中，應(yīng)使試樣的受力盡可能地接近實(shí)際聯(lián)接件的情況，求得試樣失效時(shí)的極限載荷FS0，然后根據(jù)公式求出名義極限剪應(yīng)力t0

，除以安全系數(shù)n，得許用剪應(yīng)力[t]，從而建立強(qiáng)度條件。（3）剪切強(qiáng)度條件許用剪應(yīng)力[t]通過(guò)試驗(yàn)得到。

對(duì)于塑性較好的低碳鋼材料，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所積累的數(shù)據(jù)并考慮安全系數(shù)，[t]與許用拉應(yīng)力[s]之間的關(guān)系為：[t]=(0.6—0.8)[s]對(duì)于脆性材料：[t]=(0.8—1.0)[s]8例9－1、測(cè)定材料剪切強(qiáng)度的剪切器的示意圖如圖a所示。設(shè)圓試件的直徑d=15mm,當(dāng)力F=31.5kN時(shí)，試件被剪斷，試求材料的名義剪切極限應(yīng)力。若取剪切許用應(yīng)力為[τ]=80MPa,試問(wèn)安全系數(shù)等于多大？解:（1）名義剪切極限應(yīng)力剪力剪切面面積(2)安全系數(shù)許用剪切應(yīng)力(b)FF/2F/2(a)Fd名義剪切極限應(yīng)力9

在外力的作用下，聯(lián)接件和被聯(lián)接件在接觸面上將相互壓緊，這種局部受壓的情況稱(chēng)為擠壓。擠壓面—該接觸面。擠壓力—該壓緊力。

擠壓破壞—在接觸處的局部區(qū)域產(chǎn)生塑性變形或壓潰。FFFF擠壓面剪切面FF§9-2擠壓實(shí)用計(jì)算強(qiáng)度條件10擠壓的實(shí)用計(jì)算式中sbs為擠壓應(yīng)力，（1）擠壓應(yīng)力F為擠壓面上傳遞的力－擠壓力

Abs為擠壓計(jì)算面積。

當(dāng)接觸面為平面時(shí)，Abs就是接觸面的面積；當(dāng)接觸面為圓柱面時(shí)（如鉚釘與釘孔間的接觸面），Abs應(yīng)取圓孔或圓釘?shù)闹睆狡矫婷娣e。（2）擠壓強(qiáng)度條件材料的許用擠壓應(yīng)力[sbs]可由有關(guān)規(guī)范中查到。對(duì)于鋼材，一般可取[sbs]=（1.7—2.0)[s]111、連接處破壞三種形式:鋼板在受鉚釘孔削弱的截面處，應(yīng)力增大，易在連接處拉斷.nn（合力）（合力）FF(1)剪切破壞(2)擠壓破壞(3)拉伸破壞FF沿鉚釘?shù)募羟忻婕魯?，如沿n–n面剪斷。鉚釘與鋼板在相互接觸面上因擠壓而使連接松動(dòng)，發(fā)生破壞?！?-3連接件的強(qiáng)度計(jì)算122、強(qiáng)度條件的應(yīng)用(1)

校核強(qiáng)度(2)

設(shè)計(jì)截面(3)

求許可載荷(4)

破壞條件13指出圖示接頭的剪切面積和擠壓面積FABCDE14DdhF(1)銷(xiāo)釘?shù)募羟忻婷娣e

A(2)銷(xiāo)釘?shù)臄D壓面面積

AbS

思考題15DdhF擠壓面剪切面hd擠壓面16例題9-2、試校核銷(xiāo)釘?shù)膹?qiáng)度.FFtdt1t1解:F剪切面擠壓面(1)銷(xiāo)釘受力如圖b所示取中間段進(jìn)行研究F=18kN銷(xiāo)釘材料的許用切應(yīng)力為

[]=60MPa許用擠壓應(yīng)力為[bS]=200MPad=15mmt1=5mmt=8mm17FFSFS(2)校核剪切強(qiáng)度由截面法得兩個(gè)面上的剪力剪切面積為(3)擠壓強(qiáng)度校核dF剪切面擠壓面故銷(xiāo)釘是安全的.18例題9-3、鉚釘和板用同一種材料制成，F(xiàn)=15kN，試選擇直徑d。解：取鉚釘中段研究FFSFS1、剪切強(qiáng)度計(jì)算

剪力：2、擠壓強(qiáng)度計(jì)算

擠壓力：若取標(biāo)準(zhǔn)件，查手冊(cè)，d=20mm。F/2FF/2t2ttt=8mm[t]=30MPa[sbs]=100MPa19討論：(2)若鉚釘和板用不同材料制成，計(jì)算擠壓強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)以鉚釘為研究對(duì)象還是以板為研究對(duì)象？

(1)若中間板的厚度為3t，應(yīng)取哪段研究？F/2FF/2t3ttF/2FF/2t2tt20例9-4、沖床的最大沖壓力F=400kN，沖頭材料的許用壓應(yīng)力[]=440MPa，鋼板的剪切強(qiáng)度極限u=360MPa，試求沖頭能沖剪的最小孔徑d和最大的鋼板厚度

.解：(2)由鋼板的剪切破壞條件d=34mmδ=10.4mm(1)沖頭為軸向壓縮變形21例題9-5、一鉚釘接頭用四個(gè)鉚釘連接兩塊鋼板.鋼板與鉚釘材料相同.鉚釘直徑

d=16mm，鋼板的尺寸為

b=100mm，t=10mm，F(xiàn)=90kN，鉚釘?shù)脑S用應(yīng)力是

[]=120MPa，[bS]=160MPa，鋼板的許用拉應(yīng)力

[]=160MPa.試校核鉚釘接頭的強(qiáng)度.221、校核鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度每個(gè)鉚釘上下半段受力均為

F/4每個(gè)鉚釘受剪面上的剪力為

FFbF/4F/4剪切面23F/4F/4剪切面擠壓面2、校核鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度每個(gè)鉚釘受擠壓力為F/4(3)校核鋼板的拉伸強(qiáng)度FF/4F/4F/4F/4+F3F/4F/411223324FF/4F/4F/4F/41122整個(gè)接頭是安全的第九章結(jié)束人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以