工程力學(xué)華中科大課件-6強度和連接件設(shè)計(編輯修改稿)
2025-11-14 14:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 00轉(zhuǎn) /分 ， 傳遞功率 20千瓦 。 平鍵尺寸 b=20mm, L=40mm, [?]=80MPa。 校核平鍵的剪切強度 。 3)平鍵剪切面面積為 : A=bL=20 40=800 mm2. 剪應(yīng)力為 : ?=FS/A= 103/800=[?]=80MPa 故平鍵剪切強度足夠。 b h/2 d L M 2)軸受力如圖，由平衡方程 ?mO(F)=MFSd/2=0 得 : FS=2M/d=2 FS o 20 功率常常用千瓦 (kW)或馬力表示，注意到： 1kW=1000Nm/s, 1馬力 =736Nm/s, 則 功率、轉(zhuǎn)速與傳遞的扭矩之關(guān)系為： M ()= (千瓦 )/n (轉(zhuǎn) /分 ) M ()= (馬力 )/n (轉(zhuǎn) /分 ) 設(shè)軸的轉(zhuǎn)速為每分鐘 n轉(zhuǎn)，則每秒轉(zhuǎn)過的角度為 2?n/60, 即有： NP= M?/t=M 2?n/60 或 M=60NP/2?n 力矩的功 A可表示為力矩 M與其轉(zhuǎn)過的角度 ?之積，功率 NP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）。 功率、轉(zhuǎn)速與傳遞的扭矩之關(guān)系 ： 21 例 沖頭材料 [?]=440MPa, 鋼板 ?b=360MPa, F=400kN。 試 估計所能沖出的最小孔徑 d及此 時所能沖剪的最大鋼板厚度 t。 解： 沖頭受壓，落料受剪。 故能沖最小孔徑 d= 34mm, 最大板厚 t=10mm。 由強度條件有： ?=4F/?d2?[?] 解得： d?34mm 1) 考慮沖頭強度 由落料受力可知，剪力 FS=F， 剪切面為圓柱面，面積為 ?dt。 有剪斷條件： ?=FS/A=F/t?d?b ? t 2) 考慮板的剪切 。 F=400kN t d FS 落料 FN F 沖頭 FN=F 22 討論題 ：起重機撐桿 AB為空心鋼管， D1=105mm, d1=95mm。 鋼索 2直徑為 d2=25mm。 [?]=60MPa，[?]=50MPa，求允許吊重 P并設(shè)計 A處銷釘直徑 d。 由拉壓強度條件有： 撐桿 : FN=?[?]A管 ， A管 =?(D12d12)/4。 P?28kN A P B 45? 30? 15? 1 2 解： A點受力如圖： P FT2 FN A FT1 由平衡方程 ?MA(F)=0， 有 FT2=P； 由 ?Fx=0、 ?Fy=0 有： FN=。 FT1= 索 1: FT1=?[?]A索 ， A索 = ?d22/4。 P?17kN 故 Pmax =17 kN. 23 由剪切強度條件有： ?=FS/A?[?] 故有： FS/A=(?d2/4)?[?] d? A P B 45? 30? 15? 1 2 a b 索 1 撐桿 滑輪 剪切面 a、 b： A FS=FN/2 FN= ? 剪切面 a： FSa=， A=?d2/4。 a FS FT1= 剪切面 b： ?Fx= Pcos30?FScos60?=0 FSb=， A=?d2/4。 b FS P x o 30? P FN FSa o 30? 30? FSb 24 習(xí)題： 62； 63； 64(b)； 68 再 見 返回主目錄 25 拉壓強度條件 ?=FS/A?[?]=?b/n? 剪切強度條件 ? =FS/A?b 剪斷條件 ?ys/n ?=FN/A?[?]= ?b/n 強度條件 擠壓及其實用計算 返回主目錄 26 回憶 ：起重機如圖，已知吊重 P，設(shè)計撐桿 AB截 面積、 鋼索 2直徑 D、 A處銷釘直徑 d。 解： A點受力如圖： 由平衡方程 ?Fx=0、 ?Fy=0 有： FN=。 FT1= 由拉壓強度條件有： 撐桿 : AAB? [?] ， 索 1: A索 1? [?] 索 2: A索 2? P/[?] A P B 45? 30? 15? 1 2 P FT2 FN A FT1 問題： 銷設(shè)計多長？ 撐桿、滑輪厚度 t？ 由剪切強度條件有： FS/A?[?] d?？ 銷釘： a FS FT1= 27 1) 擠壓問題的特點 擠壓及其實用計算 受力 — 接觸面間的壓力。 如釘和孔壁間、鍵和鍵槽壁間； 作用力 — 擠壓力 Fbs 由平衡方程求得，不是內(nèi)力。 擠壓破壞 — 接觸處局部塑性變形 (延性材料 )或壓碎。 擠壓面 — 擠壓力作用的接觸面?？梢允瞧矫婊蚯?， 2F F F F F M M F Fbs 孔 擠扁 或釘 F Fbs 鍵或槽變形 M Fbs Fbs Fbs 擠壓面 釘上擠壓力 Fbs Fbs 鍵上擠壓力 擠壓面 擠壓面 28 二個剪切面 計算擠壓面 擠壓面為曲面時的計算擠壓面 Fbs Fbs F F 三個擠壓面 F F 二個擠壓面 實際擠壓面 Fbs Fbs Fbs 29 擠壓力分布在擠壓面上。 2) 擠壓的實用強度計算 工程中 ,假定 Fbs均勻分布在 計算擠壓面積 Abs 上。 ?bs與圖 b中最大實際擠壓應(yīng)力 ?max十分相近。 Abs是 擠壓面在垂直于擠壓力之平面上的投影面積。 如釘與板連接， Abs等于 td。 名義擠壓應(yīng)力如圖 c。 定義 名義擠壓應(yīng)力 ?bs 為：
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