第六章_拉压杆件的强度与连接件设计a.ppt

挤压力分布在挤压面上。 2) 挤压的实用强度计算 工程中,假定Fbs均匀分布在 计算挤压面积Abs 上。 ?bs与图b中最大实际挤压应力 ?max十分相近。 Abs是挤压面在垂直于挤压力之平面上的投影面积。 如钉与板连接，Abs等于td。名义挤压应力如图c。 定义名义挤压应力?bs 为： ?bs=Fbs/Abs d t Fbs 挤压面 计算挤压面积 s s j max =dt (b) (c) (a) smax (b) sbs (c) [?bs]=(1.5-2.5)[?]（延性材料） [?bs]=(0.9-1.5)[?]（脆性材料） 挤压强度条件 为： ?bs=Fbs/Abs?[?bs] 强度条件： ?=FS/(?d2/4)?[?] 有： d2?4FS/?[?]=100?103/80p=398mm2 即得： d?19.9mm 取d=20mm 例6.8 联轴节四个螺栓对称置于D=480mm的圆周上。扭矩M=24kN.m。若[?]=80MPa，[?bs]=120MPa。试设计螺栓直径 d和连接法兰最小厚度t。 t t D M o FS FS FS FS 解：1)考虑 螺栓剪切 由平衡条件有: SM0(F)=M-4FS(D/2)=0 FS=M/2D=24/0.96=25kN 解: 2)考虑 螺栓挤压 除去螺栓，连接法兰受力如图。 挤压强度条件： ?bs=Fbs/Abs=Fbs/td?[?bs] 即: t?Fbs/d[?bs]=25×103/(20×120)=10.4mm 故法兰厚度可选用 t=12mm。 由平衡条件有： SM0(F)=M-4Fbs(D/2)=0 Fbs=25kN t t D M o Fbs Fbs Fbs Fbs 例：车床丝杠传递力矩M=80N.m, 安全销为硬铝， ?b=220MPa，[?bs]=200MPa。要求在M超载30%时安全销剪断，试确定其直径d并校核其挤压强度。 解：1）考虑剪断： 剪断条件：?=FS/A? ?b, A=?d2/4, 求得：d?5.5mm 2）考虑挤压： D1=20mm D2=30mm M M FS FS FS Fbs FS.D1=1.3M FS=1.3M/ D1=5.2 kN Fbs=FS， Abs=d(D2-D1)/2 挤压应力： ?bs=Fbs/Abs=189MPa ?[?bs]=200MPa 挤压强度足够。 * * 讨论1: 截面积A=200 mm2的杆，距右端刚性支承有 间隙?=0.025mm，E=200GPa。求受力 P=20kN后二端的支承反力。 解：1)施加P力后杆的伸长： ?L=NLAC / EA =20×103×100/(2×105×200)=0.05 mm ? 100mm 200mm P A C B NA NB 2) 力的平衡： NA+NB=P --(1) 4）1、2二式相减，有： 3NB=P-ΔEA/ LAC=20×103-0.025×2×105×200/100 =10×103 (N) NB=3.3 kN；NA=16.7 kN 3）变形协调条件： ?LAC-?LCB=Δ 即：NALAC/EA-NBLCB/EA=Δ； NA-2NB=ΔEA/ LAC--(2) 讨论2：图中刚性梁由三根钢杆支承， E=200GPa, 杆截面积A=200mm2。 若3杆短了?=0.5mm，求结构强迫 安装后各杆内的应力。 a a B 1 2 d 3 L=1m A C N1 N2 N3 （b） 解： 几何关系 N1 N2 N3 （a） 讨论： 6.4 挤压及其实用计算 6.5 连接件的强度设计 6.1 强度条件和安全系数 6.3 剪切及其实用计算 6.2 拉压杆件的强度设计 第六章 拉压杆件的强度与连接件设计 返回主目录 为保证完成其正常功能，所设计的结构或构件 必须具有适当的强度和刚度。 结构和构件既要满足强度要求，也要满足刚度要求。 工程中一般以强度控制设计，然后校核刚度。 强度 —结构或构件抵抗破坏的能力 承担预定的载荷而不发生破坏