蔡中兵《材料力学》8组合变形及连接部分的计算.pptVIP

* * 挤压面 D d h F 挤压面 剪切面 h d 解：（1）键的受力分析如图 例题 齿轮与轴由平键连接,已知轴的直径d=70mm, 键的尺寸为b×h×L=20 ×12 ×100mm,传递的扭转力偶矩Me=2kN·m,键的许用切应力为[?]= 60MPa ,许用挤压应力为[?bs]= 100MPa.试校核键的强度. b h l Me d F Me h 综上，键满足强度要求. （2）校核剪切强度 （3）校核挤压强度 Me d F b h l A 例 冲床的最大冲压力F=400kN,冲头材料的许用压应力 [?]=440MPa,钢板的剪切强度极限?u=360MPa,试求冲头能冲剪 的最小孔径d和最大的钢板厚度 ? . 冲头 ? d 钢板 冲模 F F 解：（1）冲头为轴向压缩变形 d=34mm 冲头 ? d 钢板 冲模 F 剪切面 F F 解： （2）由钢板的剪切破坏条件 δ=10.4mm 冲头 ? d 钢板 冲模 F 剪切面 F 例题 一销钉连接如图所示， 已知外力 F=18kN,被连接的构件 A 和 B 的厚度分别为 d=8mm 和 d1=5mm ,销钉直径 d=15mm , 销钉材料的许用切应力为 [?] = 60MPa ,许用挤压应力为 [?bs]= 200MPa .试校核销钉的强度. d1 F F A d d1 B d d1 F F A d d1 B d 解: （1）销钉受力如图b所示 d F 剪切面 挤压面 d F 挤压面 F FS FS （2）校核剪切强度 由截面法得两个面上的剪力 剪切面积为 （3）挤压强度校核 这两部分的挤压力相等，故应取长度 为d的中间段进行挤压强度校核. 故销钉是安全的. 剪切面 例 为充分利用材料，切应力和挤压应力应满足 例 例题 一铆钉接头用四个铆钉连接两块钢板. 钢板与铆钉材 料相同. 铆钉直径 d =16mm,钢板的尺寸为 b =100mm, d =10mm,F = 90kN,铆钉的许用应力是 [?] =120MPa, [?bs] =150MPa,钢板的许用拉应力 [?]=160MPa. 试校核铆钉 接头的强度. F F d d §8-6 铆钉连接的计算 F F b F F d d 解：（1） 校核铆钉的剪切强度 每个铆钉受力为 F/4 每个铆钉受剪面上的剪力为 F F b F/4 F/4 剪切面 （2） 校核铆钉的挤压强度 每个铆钉受挤压力为F/4 F/4 F/4 剪切面 挤压面 （3）校核钢板的拉伸强度 F F/4 F/4 F/4 F/4 + F 3F/4 F/4 整个接头是安全的 F F/4 F/4 F/4 F/4 1 1 2 2 图示接头，受轴向力F 作用。已知F=50kN，b=150mm，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。 解：1.板的拉伸强度 例 2.铆钉的剪切强度 3.板和铆钉的挤压强度 结论：强度足够。 * * * * hh * * * * * * * * * * （a）对于具有棱角的截面,均可按上述方法确定截面核心 （b）对于周边有凹进 部分的截面（如T字形截面）,能取与凹进部分的周边相切的直线作为中性 轴,因为这种直线穿过 横截面. （4）讨论 l a A B C F 研究对象 圆截面杆 受力特点 杆件同时承受转矩和横向力作用 变形特点 发生扭转和弯曲两种基本变形 §8-4 扭转与弯曲的组合 一、 内力分析 设一直径为d 的等直圆杆AB, B端具有与AB成直角的刚臂. 研究AB杆的内力. 将力 F 向 AB 杆右端截面的形心B简化得 横向力 F （引起平面弯曲） 力偶矩 M= Fa （引起扭转） AB 杆为弯曲与扭转组合变形 B A F M x l a A B C F 画内力图确定危险截面 固定端A截面为危险截面 A A F M M Fl A截面 C3 C4 T ? ? C3 C4 ? ? C2 C1 二、应力分析 危险截面上的危险点为C1 和 C2 点 　　最大扭转切应力?发生在截面周边上的各点处. ? ? C2 C1 　　危险截面上的最大弯曲正应力? 发生在C1 、C2 处 对于许用拉压应力相等的塑性材料制成的杆,这两点的危险程度是相同的.可取任意点C1 来研究. C1 点处于平面应力状态, 该点的单元体