故销钉安全
6.2 连接件的实用计算
D
思考题
(1)销钉的剪切面面积 A
h
(2)销钉的挤压面面积 AbS
d
F
6.2 连接件的实用计算
D
挤压面
思考题
(1)销钉的剪切面面积 A
h
(2)销钉的挤压面面积 AbS
A = πdh
d
剪切面
π(D2 - d2)
F
Abs =
4
挤压面
6.2 连接件的实用计算
冲床的最大冲压力F=400kN，冲头材料的许用压应力[]=440MPa，钢板的
对错动。
F
5. 连接处的破坏形式
6.1 引言
一、基本概念和实例
5. 连接处的破坏形式
FS n
(1)剪切破坏 连接件沿剪切面的剪断
(2)挤压破坏 连接件与被连接件在
相互接触面上因挤压 挤压面
而使连接松动，发生 破坏。
(3)拉伸破坏 被连接件在受连接件 处削弱的截面处，应 力增大，易在连接处 拉断。
F n
挤压面和挤压力为：
F AQ
b
仰视图
Abs
Fbs
F ：切应力和挤压应力
τ Fs F 40 107 0.952MPa
AQ bh 12 35
F
σbs
=
Fbs Abs
=
F cb
=
40 ×107 4.5×12
=
7.4MPa
6.2 连接件的实用计算
例6-2 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
2. 工程实例
(1) 螺栓连接
可拆卸
M
特点：可传递一般力
(2) 铆钉连接
不可拆卸
M
(3) 键块联接 特点：传递扭矩 可拆卸
齿轮 键
轴
6.1 引言
一、基本概念和实例
1. 连接件：
A 在构件连接处起连接作用的部件，称为连接件。
2. 工程实例
(1) 螺栓连接 (2) 铆钉连接
可拆卸 特点：可传递一般力
不可拆卸
6.2 连接件的实用计算
例6-4一销钉连接如图所示，已知外力 F=18kN,被连接的构件A 和 B 的厚度分
别为 t=8mm 和t1=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.
解: (1)销钉受力如图b所示
×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。
F
h
l b
Me
d
Me
h
Me
解：(1) 键的受力分析如图
d F 2 = Me
F
=
2M e d
=
2 ×2 ×103 70 ×10-3
= 57kN
6.2 连接件的实用计算
(3)校核钢板的拉伸强度 作业！！！
挤压面
F
b
F
F/4
F/4
剪切面
第6章 连接件的实用计算
6.1 引言 6.2 连接件的实用计算
6.1 引言
一、基本概念和实例
1. 连接件：
在构件连接处起连接作用的部件。
2. 工程实例
(1) 螺栓连接 (2) 铆钉连接
可拆卸 特点：可传递一般力
不可拆卸
(3) 键块联接
F
铆钉 F
6.1 引言
一、基本概念和实例
1. 连接件：
在构件连接处起连接作用的部件，称为连接件。
例6-3 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。
h
l b
解：(1) 键的受力分析如图
d F 2 = Me
F
=
2M e d
FS
mห้องสมุดไป่ตู้
m
F 剪切面
m
F
6.2 连接件的实用计算
一、剪切计算
1.内力计算 2.名义切应力 3.强度条件
关键： 剪切面的确定
F
m
二个剪切面
FS
m
m
F 剪切面
m
F
6.2 连接件的实用计算
一、剪切计算
FF
FF
二、挤压计算
1.挤压力： Fbs
2.挤压破坏的两种形式
F
（1）连接件被压扁
挤压面
F
1.位置？
2.大小？
剪切面
n F
n F
第6章 连接件的实用计算
6.1 引言 6.2 连接件的实用计算
6.2 连接件的实用计算
实用计算方法：
根据构件的破坏可能性，采用能反映受力基本特征，并
简化计算的假设，计算其名义应力，然后根据直接试验的结
果，确定其相应的许用应力，以进行强度计算。
适用：
构件体积不大，真实应力相当复杂情况。F
B (3) 键块联接 特点：传递扭矩 可拆卸
(4) 销轴联接 特点：可传递一般力 可拆卸
6.1 引言
一、基本概念和实例
铆钉
1. 连接件：
F
F
2. 工程实例 3. 受力特点
连接处破坏形式？
构件受两组大小相等、方向相反、作 用线相互很近的平行力系作用。
4. 变形特点
F
n
n
构件沿两组平行力系的交界面发生相
=
2 ×2 ×103 70 ×10-3
= 57kN
(2)校核剪切强度
FS F
AS = bl
τ FS F ... 28.6MPa ≤τ
AS bl
(3)校核挤压强度
Fbs = F Abs = lh / 2
[ ] σbs
=
Fbs Abs
=
F lh 2
= ... = 95.3MPa ≤
σ bs
此键安全
实用计算假设：
n
n
假设剪应力在整个剪切面上均匀分布，
F
等于剪切面上的平均应力。
6.2 连接件的实用计算
一、剪切计算
1.内力计算
关键： 剪切面的确定
F
Fx 0 FS F 0
m
FS F FS - 剪力
2.名义切应力
τ FS A
3.强度条件
A--剪切面的面积
FS
A [ ]: 为材料的许用切应力
t
当接触面为圆柱面时, 挤压面积AbS为实
际接触面在直径平面上的投影面积
Abs = d ×t
直径投 d
影面
当接触面为平面时,
AbS
为实际接触面面积.
实际挤压面FFbbsFsF实bbss际接
FFbbss
触面
6.2 连接件的实用计算
一、剪切计算
二、挤压计算
三、强度分析应用
1.校核强度
τ τ
2.设计截面
是 [] =120MPa，[bS] =120MPa，钢板的许用拉应力 []=160MPa. 试校核铆
钉接头的强度.
解： (1) 校核铆钉的剪切强度 每τ =个11铆2M钉P受a ≤力[为τ] F/4
[ ] (2) 每校个核铆铆钉钉受的剪挤面压上强的度剪力σ为bs =每1F4个S1M铆= PF钉4a=受≤2挤2σ.5压bks N力为F/4 [ ] σbs = AFτbs==FASFtd=4π=dF21S 441=M1P1a2M≤Paσ≤bs [τ]
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 .
F
解 (1)冲头
F 为轴向压缩变形
为强度问题
冲头
d
F A
F = πd 2
≤ [σ ]
4
钢板
δ=10.4mm
d=34mm
(2)钢板
剪切破坏条件
F
冲模
F
剪切面
Fs AS
=
F πdδ
≥
τu
6.2 连接件的实用计算
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，t =10mm，F = 90kN，铆钉的许用应力
剪切面
F
F
(2)校核剪切强度
F FS 2
剪切面积为
πd 2 AS = 4
τ FS 51MPa ≤τ
AS
(3)挤压强度校核 t < 2t1
[ ] σbs
=
Fbs Abs
=
F td
= 150MPa ≤
σ bs
B
d
F
F
2
2
挤压面
F
FS
FS
d
A t1 t t1
F
这两部分的挤压力相等，故应取长度
为t的中间段进行挤压强度校核。
A
FS
τ
3.求许可载荷
FS τ A
σbs σbs
F
Abs σbs
F σbs Abs
6.2 连接件的实用计算
例6-1 木榫接头如图所示，a = b =12cm，h=35cm，c=4.5cm, P=40KN， 试求接头的切应力和挤压应力。
h
解：：受力分析如图∶
F
c
F 剪切面和剪力为∶
a
F Fbs Fs
是 [] =120MPa，[bS] =120MPa，钢板的许用拉应力 []=160MPa. 试校核铆
钉接头的强度.