第七章 構(gòu)件連接的實(shí)用計(jì)算

1、第七章第七章構(gòu)件連接的實(shí)用計(jì)算構(gòu)件連接的實(shí)用計(jì)算7-1 概述概述7-2 剪切、擠壓的實(shí)用計(jì)算剪切、擠壓的實(shí)用計(jì)算目目 錄錄構(gòu)件之間需要彼此連接起來，就鋼結(jié)構(gòu)和機(jī)械中的連接而言，其構(gòu)件之間需要彼此連接起來，就鋼結(jié)構(gòu)和機(jī)械中的連接而言，其連接方式有螺栓連接、銷釘連接、鉚釘連接、鍵連接、焊接等。連接方式有螺栓連接、銷釘連接、鉚釘連接、鍵連接、焊接等。ff螺栓特點(diǎn)：可傳遞一般特點(diǎn)：可傳遞一般 力，可拆卸。力，可拆卸。特點(diǎn)：可傳遞一般力，特點(diǎn)：可傳遞一般力，不可拆卸。如橋梁桁架不可拆卸。如橋梁桁架結(jié)點(diǎn)處的連接。結(jié)點(diǎn)處的連接。ff鉚釘鍵連接鍵連接特點(diǎn)：可傳遞扭矩特點(diǎn)：可傳遞扭矩ffffffff兩塊鋼板用一

2、個(gè)鉚釘連接兩塊鋼板用一個(gè)鉚釘連接ffffff構(gòu)件連接的三種破壞形式構(gòu)件連接的三種破壞形式： 擠壓破壞擠壓破壞：鉚釘與鋼板在相互接觸面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。上因擠壓而使連接松動(dòng)，發(fā)生破壞。剪切破壞剪切破壞：沿鉚釘?shù)募羟忻婕魯嘌劂T釘?shù)募羟忻婕魯?，如，如沿沿n n面面剪斷剪斷 。 鋼板拉伸鋼板拉伸破壞破壞：鋼板在受鉚釘孔削弱鋼板在受鉚釘孔削弱的截面處，應(yīng)力增大，而使鋼板拉斷。的截面處，應(yīng)力增大，而使鋼板拉斷。 ffnnfffnnfs剪切面剪切面nnfffnnfs剪切面剪切面7-2 7-2 剪切、擠壓的實(shí)用計(jì)算剪切、擠壓的實(shí)用計(jì)算一、剪切的實(shí)用計(jì)算一、剪切的實(shí)用計(jì)算0

3、xsfff 假設(shè)切應(yīng)力在剪切面上是均勻分布的假設(shè)切應(yīng)力在剪切面上是均勻分布的則剪切面上的平均切應(yīng)力為則剪切面上的平均切應(yīng)力為ssfa鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件：鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件： ssfa（as為剪切面面積為剪切面面積）（7-2）擠壓面面積擠壓面面積abs ：實(shí)際的擠壓面是：實(shí)際的擠壓面是半個(gè)圓柱面，而在實(shí)用計(jì)算中用其半個(gè)圓柱面，而在實(shí)用計(jì)算中用其直徑平面來代替。直徑平面來代替。擠壓力擠壓力fbs ：作用接觸面上的壓力。：作用接觸面上的壓力。擠壓應(yīng)力：擠壓應(yīng)力：bsbsbsfa二、擠壓的實(shí)用計(jì)算二、擠壓的實(shí)用計(jì)算fbsfbsddbsfd鉚釘和鋼板的擠壓強(qiáng)度條件：鉚釘和鋼板的擠壓強(qiáng)度條件：bsbsfd

4、bs(7-4a)若擠壓面為平面（如鍵連接），則擠壓強(qiáng)度條件為若擠壓面為平面（如鍵連接），則擠壓強(qiáng)度條件為bsbsbsfabs(7-4b)sfsf切應(yīng)力為：切應(yīng)力為：0 xf 7.5kn2sff 20sff得：得：327.5 10(0.02)4ssfa1.5ffdmpa9 .23例例7- 1 已知已知：d=20mm，=8mm ，試校試校核該連接件的強(qiáng)度。核該連接件的強(qiáng)度。f =15kn， =30mpa， bsbs=100mpa解：解： （1）插銷的剪切強(qiáng)度校核）插銷的剪切強(qiáng)度校核1.5ffd例例7- 1 已知已知：d=20mm，=8mm ，試校試校核該連接件的強(qiáng)度。核該連接件的強(qiáng)度。f =15k

5、n， =30mpa， bsbs=100mpa（2）插銷連接的擠壓強(qiáng)度校核）插銷連接的擠壓強(qiáng)度校核12bsff1bsad所以所以111bsbsbsfa2fd3215 10 n2 20 8mm6a46.9 10 pa46.9mp2bsff21.5bsadbs所以所以222bsbsbsfa1.5fd3215 10 n1.5 20 8mma62.5mpbs故：該連接件的強(qiáng)度滿足要求。故：該連接件的強(qiáng)度滿足要求。ff4f4f解：解： （1）校核鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度）校核鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度切應(yīng)力為：切應(yīng)力為：0.2517.5knsff20.2568.77mpa 4ssffda例例 7-2 已知已知：b=80mm ，

6、d =18mm ， =10mm ,，f =70kn =115mpa，bs=200mpa，=80mpa試校試校核該接頭的強(qiáng)度核該接頭的強(qiáng)度4fsfdbfff0.25f0.25f0.25f0.25f（2）校核鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度）校核鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度擠壓應(yīng)力為：擠壓應(yīng)力為：0.25bsff0.2597.2mpabsbsbsbsffad（3）校核鋼板的拉伸強(qiáng)度）校核鋼板的拉伸強(qiáng)度1-1截面：截面：1112.9mpa ()fbd2-2截面：截面：20.75119.3mpa(2 )fbd所以：該接頭的強(qiáng)度滿足要求。所以：該接頭的強(qiáng)度滿足要求。dbff4f4f4fsf1.05 115120.75mpaf0.25f

7、0.25f0.25f0.25fnfxff75. 0f25. 0112233例例 7-3 圖示鍵連接的機(jī)構(gòu)中，已知鍵長(zhǎng)為圖示鍵連接的機(jī)構(gòu)中，已知鍵長(zhǎng)為35mm，其它尺寸如圖。，其它尺寸如圖。若鍵的許用切應(yīng)力若鍵的許用切應(yīng)力=80mpa，許用擠壓應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力bs=150mpa。設(shè)各。設(shè)各連接件的材料相同，試求作用于手柄上的連接件的材料相同，試求作用于手柄上的f力的許用值。力的許用值。bsf3552.52.5bsfbsf10emoaf2.56002.5520fo2.5em解解: (1)受力分析受力分析 先取整體先取整體0om 0.6memf再取鍵和軸的組合體再取鍵和軸的組合體0om 0.00250.012bsefm得得53.3bsff最后取鍵，最后取鍵，fbs是作用在鍵左是作用在鍵左側(cè)面上上半部分的擠壓力，側(cè)面上上半部分的擠壓力，由鍵的平衡，作用于鍵右側(cè)由鍵的平衡，作用于鍵右側(cè)面下半部分的擠壓力也為面下半部分的擠壓力也為fbs3552.52.5bsfbsf (2)由鍵的剪切強(qiáng)度條件確定由鍵的剪切強(qiáng)度條件確定f鍵的剪切面為它的中央縱向面鍵的剪切面為它的中央縱向面5mm 35mmsa 2175mm53.3sbsfff53.3bsff 6653.3 80 10175 10ssffa由可得可得262.7nf (3)由鍵的擠壓強(qiáng)度條件確定由鍵的擠壓強(qiáng)度條件確定f2.