铆钉连接计算[共16页]

第七章第七章 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算 第四节第四节 铆钉连接的计算铆钉连接的计算 第一节第一节 概述概述第三节第三节 挤压的实用计算挤压的实用计算 第二节第二节 剪切实用计算剪切实用计算 m键键连连接接铆钉（或螺栓）连接铆钉（或螺栓）连接榫齿榫齿连接连接连接件连接件 在构件连接处起连接作在构件连接处起连接作用的部件。（用的部件。（如：如：螺栓、螺栓、销钉、键、铆钉、木榫接销钉、键、铆钉、木榫接头、焊接接头头、焊接接头等。等。）第一节第一节 概述概述剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算1 1、假设、假设2 2、计算名义应力、计算名义应力3 3、确定许用应力、确定许用应力按照破坏可能性按照破坏可能性 反映受力基本特征反映受力基本特征 简化计算简化计算直接试验结果直接试验结果FF剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算 受受力力特特点点：外外力力大大小小相相等等、方方向向相相反反、相相距距很很近近、垂直于轴线垂直于轴线 变形特点变形特点：在平行外力之间的截面，发生相对错动：在平行外力之间的截面，发生相对错动变形。变形。1.剪切受力和变形特点剪切受力和变形特点2.剪切计算只对联接件进行剪切计算只对联接件进行3.名义切应力名义切应力FFS=FAS剪力剪力受剪面面积受剪面面积第二节第二节 剪切实用计算剪切实用计算 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算FF剪切面剪切面FFFFS上刀刃上刀刃下刀刃下刀刃nnFFFFS剪切面剪切面剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算3.剪切强度条件剪切强度条件剪切破坏条件剪切破坏条件4.许用剪（切）许用剪（切）应力应力5.双双剪剪(两两个个剪剪切切面面)试试验验试件试件压头压头FFSFS剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算例一例一 图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度，如已知图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度，如已知破坏时的荷载为破坏时的荷载为10kN，试求胶接处的极限剪（切）应力。试求胶接处的极限剪（切）应力。胶缝胶缝30mm10mmFFSFSF解：解：剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算例二例二 如图螺钉，已知：如图螺钉，已知：t t=0.6s s，求其求其d:h的合理比的合理比值值。解解hFd 当当s s，t t分分别别达达到到t t，s s时时，材料的利用最合理材料的利用最合理剪切面剪切面dh剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算1.挤压的概念挤压的概念FF挤压面挤压面FF压溃压溃(塑性变形塑性变形)挤压计算对联接件与被联接件都需进行挤压计算对联接件与被联接件都需进行挤压计算对联接件与被联接件都需进行挤压计算对联接件与被联接件都需进行第三节第三节 挤压的实用计算挤压的实用计算 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算3.挤压强度条件挤压强度条件：4.挤压许用应力挤压许用应力：由模拟实验测定由模拟实验测定 挤压面为平面，计算挤压面就是该面挤压面为平面，计算挤压面就是该面挤挤压压面面为为弧弧面面，取取受受力力面面对对半半径径的的投投影面影面2.挤压应力挤压应力tdFbs挤压力挤压力计算挤压面计算挤压面Abs=td剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算h/2bldOFSnnQFbsFMennOMe校核键的剪切强度：校核键的剪切强度：校核键的挤压强度：校核键的挤压强度：例例三三 图图示示轴轴与与齿齿轮轮的的平平键键联联接接。已已知知轴轴直直径径d=70mm，键键的的尺尺寸寸为为bhl=2012100mm，传传 递递 的的 力力 偶偶 矩矩 Me=2kNm，键键 的的 许许 用用 应应 力力t t=60MPa，s sbs=100MPa。试校核键的强度试校核键的强度。强度满足要求强度满足要求剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算AF 例四例四 某钢桁架的一个结点如图所示。斜杆某钢桁架的一个结点如图所示。斜杆A由两个由两个636的等边角钢组的等边角钢组成，受力成，受力P=140kN的作用。该斜杆用螺栓连接在厚度为的作用。该斜杆用螺栓连接在厚度为t=10mm的结点板上，的结点板上，螺栓直径为螺栓直径为d=16mm。已知角钢、结点板和螺栓的材料均为已知角钢、结点板和螺栓的材料均为Q235钢，许用应钢，许用应力为力为=170MPa,=130MPa,bs=300MPa。试选择螺栓个数，试选择螺栓个数，并校核斜杆并校核斜杆A的拉伸强度。的拉伸强度。FA 解解：分成三个步骤：分成三个步骤：1、由剪切强度条件选择个数；、由剪切强度条件选择个数；2、用挤压强度、用挤压强度条件校核；条件校核；3、校核斜杆的拉伸强度。、校核斜杆的拉伸强度。当螺栓直径相同、外力作用线通过形心时，当螺栓直径相同、外力作用线通过形心时，可假定每个螺栓受相同的力。即每个螺栓所受可假定每个螺栓受相同的力。即每个螺栓所受力等于力等于P/n螺栓有两个受剪面螺栓有两个受剪面剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算FFbsFbsFbsmm1.由剪应力强度条件：由剪应力强度条件：得：得：取：取：2、校核挤压强度、校核挤压强度满足挤压强度条件满足挤压强度条件3、校核角钢的拉伸强度、校核角钢的拉伸强度取两根取两根角钢为分离体，作出受力图和轴力图。角钢为分离体，作出受力图和轴力图。可知可知 m-m为危险截面为危险截面斜杆满足拉伸强度的要求斜杆满足拉伸强度的要求+F2F3F3FN图图剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算铆钉连接方式：铆钉连接方式：单剪单剪-搭接、单盖板对接搭接、单盖板对接 双剪双剪-双盖板对接。双盖板对接。一、铆钉组承受横向荷载一、铆钉组承受横向荷载 假设：假设：1.不考虑弯曲的影响；不考虑弯曲的影响；2.外力通过铆钉组的形心，外力通过铆钉组的形心，且各铆钉直径相同，则每个铆钉的受力也相等。且各铆钉直径相同，则每个铆钉的受力也相等。计算方法计算方法：与上：与上一节方法相同一节方法相同FFFF每个铆钉受相同的力每个铆钉受相同的力F 1=F/n 其中：其中：n为铆钉组中的铆钉个数为铆钉组中的铆钉个数第四节第四节 铆钉连接的计算铆钉连接的计算 剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算二、铆钉组承受扭转荷载二、铆钉组承受扭转荷载 此时每个铆钉的受力不相此时每个铆钉的受力不相同，每个铆钉上所受的力与到同，每个铆钉上所受的力与到形心的距离成正比，方向垂直形心的距离成正比，方向垂直于该点与形心于该点与形心O点的连线。点的连线。其中其中：m为钢板所受的转矩；为钢板所受的转矩；Fi为每个铆钉所受的力；为每个铆钉所受的力；ai为铆钉截面中心至铆钉组形心的距离为铆钉截面中心至铆钉组形心的距离FFe剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算 承受偏心荷载的铆钉组，可将偏心荷载承受偏心荷载的铆钉组，可将偏心荷载P向形心简化为一向形心简化为一个过个过O点的荷载和一个绕点的荷载和一个绕O点的转矩。点的转矩。则每个铆钉上所受的力为由横向力引起的力和转矩引起的则每个铆钉上所受的力为由横向力引起的力和转矩引起的力两者的力两者的矢量和矢量和。剪切与连接件的实用计算剪切与连接件的实用计算