有关联接件强度计算.ppt

§2-11剪切( shearing)与挤压( bearing) 有关联接件的强度计犷 工程结构和机器是由若干构件或零件 装配起来的,其中起连接作用的部件称 工程事故 为—联接件,如销钉(pin),螺栓(bolt), 铆钉( rivet,键(key)等。联接件的作用是 显而易见的,它的强度问题是材料力学要 专门研究的课题。 1998年9月10日,上海东方航空公司一架波音747客 机在上海虹桥机场降落前,发现前起落架无法打开, 在空中盘旋三个小时排除故障未果,后紧急迫降成功。 经事故鉴定,是前起落架的联接销钉材料不合格被剪 切破坏所致。电影“祭意迫摩”就是根据这起事故改 编而成的。  方队员在清理坝场  剪切的受力特点 作用在连接件两侧面上的分布 连接件二 力的合力大小相等,方向相反,作 用线垂直于轴线且相距很近。 剪切的变形特点: 作用在连接件两侧面上的分布力的 P 合力推着各自作用的部分沿着两力作用 线间某一横截面发生相对错动。 发生相对错动的横截面一切面; 在剪切面上于截面相切的内力剪力,用Q表示。  挤压的受力特点: 作用在挤压表面上,作用范围较小, 产生局部的弹塑性变形,形成小接触 面积。但是传递的应力峰值很大( 般超过材料的屈服极限) 挤压面 挤压的变形特点 当挤压力超过一定限度时,联接件 或被联接件在挤压面附近产生明显的塑 性变形,称为挤压破坏 铆钉孔挤压变形示意图 有效挤压面:挤压面面积在垂直于总挤压力P作用线平面上 的投影  一、联结构件可能的两种破坏形式 P (1)剪切破坏:沿剪切面发生错动 (2)挤压破坏 P 接触面间的相互压应力称 为挤压应力( bearing stress)。挤压应力过大会使 接触处的局部区域发生塑性变 形 例如:滚珠和轴承套表面出现 的梨皮状“点蚀”就是由于接 触疲劳导致深度在0.1-0.2mm 以下的小块剥落的破坏现象  在工程技术中,接触问题十分普遍。主要是如 下三大类问题 第一类是接触应力造成表面或深层的破裂会引起 机器或工程破坏的事故,如轴承、齿轮、滚珠等表面 剥落。这时应用接触问题的理论目的是为了要减少这 种破裂以避免事故; 第二类利用接触应力进行加工,如轧钢机的轧滚, 压力加工的冲头与模具的设计,都要利用接触问题理 论结果使被加工物件易于变形而加工工具却十分耐用 第三类问题是碰撞问题,车船飞机的碰撞可以看 为一类特殊的接触问题。例如高速飞机和空中的飞 鸟相撞会引起严重的结构破坏而造成空难。  受剪构件的两方面的假定 (1)假定剪应力均匀分布;假定挤压应力均匀分布 (2)进行实物或模型实验,确定许用应力。 剪切强度条件 剪切实用强度计算的关鍵是剪切面的确定 F「B D C 有一个剪切面, 称为“单剪 剪切面积为圆的 D D 面积  剪切面的确定: A D Fp=FP F 有两个剪切面 K 称为“双剪 剪切面积为圆的 Fpo面积  剪切强度校核公式 a A K F  五、挤压强度条件 有效挤压面的确定 挤压面积等于挤压面 在垂直挤压力平面上 A 的投影面积 挤压面 本例中:AL2=0×d A x 挤压面