零件的变形

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二、剪切和挤压的实用计算 (一)剪切强度实用计算

应用截面法假想的沿剪切面m-m将螺栓分为两段,任取一段为研究对象,如图c所示。由平衡条件可知,剪切面上必有一个与该外力Fp等值、反向的内力,该内力称为剪力,常用符号FQ表示。

剪力FQ形成与剪切面相切的工作应力称为切应力,用符号τ表示。切应力分布规律比较复杂,工程上常采用以实际经验为基础的实际计算法来确定。即假设切应力是均匀地分布在剪切面上,切应力的计算公式为:

??FQA

式中,FQ是剪切面上的剪力;A是剪切面的面积。 为了保证零件安全可靠的工作,其强度条件为

??FQA????

式中,τ为材料的许用剪应力。实验表明,许用剪应力与许用拉应力之间有如下关系: 塑性材料 脆性材料

????(0.6~0.8)???

????(0.8~1.0)???

(二)挤压强度实用计算

如图d所示为了计算简化,假定挤压应力是均匀分布的挤压面的。由此,挤压强度的条件为

?jy?式中,σ

pjyAjyjy

??jy??

为挤压应力:MPa(兆帕);

Pjy为挤压力:N(牛);

Ajy为挤压计算面积:mm2(平方毫米);

[σjy]是材料的许用挤压应力,可查设计手册而得。 对于钢材,有

jy????(1.7~2.0)???

如果两个相互接触零件的材料不同,应对许用挤压应力低者进行挤压强度计算。

挤压面积的计算,要根据实际接触情况而定。

挤压面为平面,则挤压面面积及时接触面面积,如图a所示的键连接,其挤压面积为

hlAjy?2

若接触面为半圆柱面,如螺栓、铆钉、销等,其挤压面面积为半圆柱面的正投影面积,如图c所示

Ajy?d*t

d为螺栓或铆钉的直径; t为螺栓或铆钉与孔的接触长度。

例3.如图a所示的铆接件,主钢板通过上下两块盖板对接。铆钉与钢板的材料相同,[σ]=160MPa ,[τ]=140MPa,[σjy]=320MPa,铆钉直径d=16mm,主板厚度t1=20mm,盖板厚度为T2=12mm,宽度b=140mm。在P=240kN作用下,试校核铆接件的强度。

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