连接件的实用计算法孙版

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1、§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连接件。常用铆钉、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平键连接榫齿连接焊接连接联轴节销螺栓螺栓螺栓铆钉铆钉平键键m轴齿轮PP焊接连接件和被连接件可能存在三种形式的破坏：1)铆钉沿剪切面n-n被剪断，称为剪切破坏；2)铆钉和钢板的接触面（挤压面）发生挤压破坏；3)沿钢板的铆钉孔截面，因强度不足被拉断。nnPP剪断挤压破坏拉断基于螺栓的受力分析，容

2、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。一个剪切面单剪切单剪切双剪切:有两个剪切面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

3、[]：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：二、挤压的实用计算挤压面：连接件和被连接件相互压紧的接触面。挤压破坏：在挤压面产生过大的塑性变形（导致连接松动）、压溃或连接件（如铆钉）被压扁。如图为铆钉上的挤压面。FFFbsFbsFFFFFF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；A

4、bs：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：FFδFbsFbs挤压面径向投影面直径直径dbsFbsFbs上图的挤压面积为：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

5、，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

6、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

7、]=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/3F/3矢量合