第六章 拉壓桿件的強度與連接件設(shè)計c

1、12受力受力 一對等值、反向、作用線間距很小的平行力一對等值、反向、作用線間距很小的平行力。內(nèi)力內(nèi)力剪力剪力FS 沿剪切面切開，由平衡方程求沿剪切面切開，由平衡方程求FS 。剪切面剪切面 發(fā)生剪切破壞的面?？梢允瞧矫婊蚯?。發(fā)生剪切破壞的面?？梢允瞧矫婊蚯?。變形變形 截面發(fā)生錯動，直至剪切破壞。截面發(fā)生錯動，直至剪切破壞。MMa變形變形受力受力剪力剪力FS=FFFS=FFS=FFS=FFS=M/rrF3以鉚釘連接為例，沿剪切面切開以鉚釘連接為例，沿剪切面切開, 取部分鉚釘研究，取部分鉚釘研究，受力如圖。受力如圖。單剪：單剪：FS=F一個剪切面一個剪切面二個剪切面二個剪切面4即即切應(yīng)力切應(yīng)力

2、等于剪力等于剪力FS除以剪切面面積除以剪切面面積?？煽蓪憺椋簩憺椋?=FS/A = b/n b是材料剪切強度，由實驗確定；是材料剪切強度，由實驗確定；n 是剪切安全系數(shù)。是剪切安全系數(shù)。對剪板、沖孔等需要剪斷的情況，應(yīng)滿足對剪板、沖孔等需要剪斷的情況，應(yīng)滿足 ： =FS/A b5壓頭壓頭襯套襯套支座支座試件試件 壓式剪切器壓式剪切器6bh/2dLM2)軸受力如圖，由平衡方程軸受力如圖，由平衡方程 mO(F)=M-FSd/2=0 得得: FS=2M/d=20.955/0.06=31.8kNMFSo o7 功率常常用千瓦功率常常用千瓦(kW)或馬力表示，注意到：或馬力表示，注意到： 1kW=100

3、0Nm/s, 1馬力馬力=736Nm/s, 則則功率、轉(zhuǎn)速與傳遞的扭矩之關(guān)系為：功率、轉(zhuǎn)速與傳遞的扭矩之關(guān)系為： M (kN.m)=9.55Np (千瓦千瓦)/n (轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分) M (kN.m)=7.02Np (馬力馬力)/n (轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分)MMM力矩的功力矩的功A可表示為力矩可表示為力矩M與其轉(zhuǎn)過的角度與其轉(zhuǎn)過的角度 之積，之積，功率功率NP是單位時間所做的功，故有：是單位時間所做的功，故有： NP=A/t=M /t /t是每秒轉(zhuǎn)過的角度（弧度）。是每秒轉(zhuǎn)過的角度（弧度）。8解：解：沖頭受壓，落料受剪。沖頭受壓，落料受剪。故能沖最小孔徑故能沖最小孔徑d= 34mm, 最大板厚最大板厚t=1

4、0mm。 由強度條件有：由強度條件有： =4F/ d2 解得：解得： d 34mm1) 考慮沖頭強度考慮沖頭強度 由落料受力可知，剪力由落料受力可知，剪力 FS=F， 剪切面為圓柱面，面積為剪切面為圓柱面，面積為 dt。有剪斷條件：有剪斷條件： =FS/A=F/t d b t2t1；雖然中間板擠壓力為上、下板的二倍，仍可；雖然中間板擠壓力為上、下板的二倍，仍可判斷其擠壓、拉伸應(yīng)力均小于上、下板。判斷其擠壓、拉伸應(yīng)力均小于上、下板。2)考慮考慮 釘、孔釘、孔 bs相同，考慮其一即可。相同，考慮其一即可。板孔邊擠壓力如圖，板孔邊擠壓力如圖， 有平衡方程有平衡方程: Fx=F/2-nFbs=0 Fb

5、s=F/2n。擠壓面為圓柱面，有效擠壓面積為擠壓面為圓柱面，有效擠壓面積為t1d。強度條件：強度條件： bs=F/2nt1d bs 即：即： n擠擠 F/2t1d bs=210103/2520280=3.75n個鉚釘個鉚釘F/2FF/2t1t221 對于對于菱形菱形布置，有：布置，有： =F/2t1(b-d) 即得：即得： b d+F/2t1 =152mm。F/8F/2菱形排列軸力圖F/43) b 四個鉚釘可布置成一排或二排。四個鉚釘可布置成一排或二排。若布置二排，有矩形和菱形二種排若布置二排，有矩形和菱形二種排列如圖，則危險截面在虛線處。列如圖，則危險截面在虛線處。對于對于矩形矩形布置，考慮

6、板拉壓有布置，考慮板拉壓有: =F/2t1(b-2d) 即得：即得： b 2d+F/2t1 =40+210103/25160=172mmF/4F/2矩形排列軸力圖只要使外力的作用線通過釘群圖只要使外力的作用線通過釘群圖形的形心，則可假定各釘形的形心，則可假定各釘受力相等。受力相等。22aABCDaBALaa30 daabtha23拉伸：拉伸： FN=F； A=(h-t)b/2; =FN/A ; (h-t)b/2 F/ 擠壓擠壓: Fbs=F; Abs=tb bs=Fbs/tb bs ; tb F/ bs aabthaah24 max=min0.7071/A= 拉拉, 2/A= 壓壓 aABCD

7、AFBFt1t2dCFFCDFCBCFCBFS25解解： 1)1)力的平衡條件力的平衡條件： MA(F)=2aF1cos30 -3Fa=0 Fx=-FAcos +F1sin30 =0aBALaa30 t1t2daBALaa30 CD 1 226解：研究解：研究A點平衡，有點平衡，有： FAB=FAD (FCD=FCB ) 2FABcos45 =- -FAC ;FFFF： =Ee e D DLAC=FACLAC/EA; D DLAD=FADLAD/EA：A FAC/ 拉拉； (FAC FAB=FAD)aABCD AFACFABFADBFBDFBCFAB 水平位移水平位移 uA=D DLAD/co

8、s45 = =uC; ;ACDuAuC /2 /2D DLAC /2：uA+uC+D DLAC= 27aABCD t1t2dCFFCDFCBCFCBFS28拉壓強度條件拉壓強度條件 =FN/A = ys/n 延性材料延性材料 b/n 脆性材料脆性材料拉、壓桿件；被連接件拉、壓桿件；被連接件 =FS/A = b/n A為剪切面面積為剪切面面積 剪切強度條件剪切強度條件連接件連接件 bs=Fbs/Abs bs Abs 為計算擠壓面積為計算擠壓面積 擠壓強度條件擠壓強度條件連接件、被連接件連接件、被連接件 =FS/A b剪斷條件剪斷條件工件、連接件工件、連接件1 1） 293) 利用強度條件，可以進行利用強度條件，可以進行 強度校核強度校核、截面設(shè)計截面設(shè)計、確定許用載荷確定許用載荷或或選材選材。4) 強度計算或強度設(shè)計的一般方法為：強度計算或強度設(shè)計的一般方法為：初步