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材料力学压杆稳定第4节 压杆稳定条件
36mm,如图所示,材料为 Q235 钢,最大顶起重量
F 50 kN,规定稳定安全
因数 [ st ] 4 ,试校核丝
杠的稳定性。
F
解 (1)计算压杆的柔度
先计算惯性半径:
dl
i
I A
d 4 d 2
64 4
d 4
0.036 m 0.009 m 4
为了偏于安全起见,将螺杆看成一端固定,另
稳定许可载荷:保证压杆稳定可靠地工作时所允许 的最大载荷称为稳定许可载荷。
稳定条件:对于实际受压杆件,应使其在稳定方面
有一定的安全储备,让它的轴向工作压力 F 不超过
临界力的 nst 分之一,即稳定条件为
F Fcr [nst ]
或
n
Fcr F
[nst ]
式中:[nst] — 稳定安全系数。例如:金属结构中的压 杆 [nst] = 1.8~3.0;机床的丝杠 [nst] = 2.5~4.0;低速发动 机挺杆 [nst] = 4~6;高速发动机挺杆 [nst] = 2~5;起重螺 旋 [nst] = 4~6;矿山、冶金设备中的压杆 [nst] = 4~6。
214106 3.14 0.0362 4
N
2.18103 N
(3)校核稳定性
n
Fcr F
2.18103 50 103
4.36
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
nst
4.0
所以,螺杆的稳定性足够。
结论
• 截面有局部削弱(如油孔、螺孔等)的压杆,除 校核稳定外,还需作强度校核,在强度校核时, 面积为考虑了削弱后的横截面净面积。
• 在稳定计算中,为不考虑削弱的横截面面积。这 是因为,压杆的稳定是对杆的整体而言的,横截 面的局部削弱,对临界力数值的影响很小,可不 考虑。
例7-6 已知千斤顶丝杠长度 l 36 mm,内径 d
一端自由,查表得 = 2。于是柔度为:
l 2 0.36 80
i 0.009
(2)计算临界力 Fcr
因为 61.6 < < 100 ,所以属于中柔度杆,则:
cr a b (304 1.12 80) MPa 214 MPa
Fcr
cr
d 2
4