4.强度计算若杆由抗拉强度与抗压强度相等的塑性材料制成,则在危险点1和2中,只要校核一点的强度即可。下面校核点1的强度。因点1处于二向应力状态,须按强度理论建立强度条件。由式(6-25),求得点1处的主应力为将主应力数值分别代入式(6-31)和式(6-32),即可得到由最大切应力理论建立的强度条件为≤[](6—36)§6—5杆件在组合变形时的应力与强度以及由形状改变比能理论建立的强度条件为≤[](6—37)对于圆形截面杆,将,和式(6-37),并注意到Wp=2Wz,可得代入式(6-36)与≤[](6—38)≤[](6—39)应用式(6—38)和式(6—39),可对发生弯扭组合变形的圆截面杆进行强度校核、设计截面及确定许用载荷等计算。§6—5杆件在组合变形时的应力与强度例6—16电动机(图6-44a)轴上胶带轮直径D=250mm,轴外伸部分的长度l=120mm,直径d=40mm,胶带轮紧边的拉力为2F,松边的拉力为F。轴材料的许用应力[电动机的功率P=9kW,转速n=715r/min。试用最大切应力理论校核轴AB的强度。]=60MPa,图6-44§6—5杆件在组合变形时的应力与强度解(1)外力分析轴传递的扭转外力偶矩Me为Me=9549=120.2N·m由于=Me于是有=961.6N电动机外伸部分可简化为悬臂梁。将胶带拉力2F与F向带轮中心平移(图6-44b),其中横向力为3F,作用面与轴线垂直的力偶矩Me=(2F-F)·。故轴AB发生弯扭组合变形。§6—5杆件在组合变形时的应力与强度图6-44§6—5杆件在组合变形时的应力与强度(2)内力分析绘出轴的弯矩图和扭矩图(图6-44c、d)。由图可知,固定端A截面为危险截面,其上的弯矩M与扭矩T的值分别为M=-3Fl=-3×961.6N×120×10-3m=-346.2N·mT=Me=120.2N·m§6—5杆件在组合变形时的应力与强度图6-44§6—5杆件在组合变形时的应力与强度(3)强度校核由式(6-38),可得=58.3×106Pa=58.3MPa<[]=60MPa故轴AB的强度是足够的。§6—5杆件在组合变形时的应力与强度§6-6连接件的剪切与挤压强度6-6-l工程中的连接和连接件工程中的零件,构件之间,往往采用铆钉、螺栓、销钉以及键等部件相互连接(图6-45)。起连接作用的部件称为连接件。连接件在工作中主要承受剪切和挤压作用。由于连接件大多为粗短杆,应力和变形规律比较复杂,因此理论分析十分困难,通常采用实用计算法。§6-6连接件的剪切与挤压强度图6-456-6-2剪切强度的实用计算现以铆钉为例(图6-46a),介绍剪切的概念及其实用计算。当上、下两块钢板以大小相等、方向相反、作用线相距很近且垂直于铆钉轴线的两个力F作用于铆钉上时,铆钉将沿m-m截面发生相对错动,即剪切变形(图6-46a)。如力F过大,铆钉会被剪断。m-m截面称为剪切面。应用截面法,将铆钉假想沿m-m截面切开,并取其中一部分为研究对象(图6-46b),利用平衡方程求得剪切面上的剪力FS=F。§6-6连接件的剪切与挤压强度图6-46(a)(b)§6-6连接件的剪切与挤压强度在剪切的实用计算中,假定切应力在剪切面上均匀分布,因而有式中,A为剪切面面积,FS为该剪切面上的剪力。剪切强度条件为≤[]式中,[]为连接件的许用切应力。[]由剪切破坏试验确定。●对于钢材,其许用切应力与许用拉应力之间大致有如下关系:[]=(0.6-0.8)[](6-41)(6-40)§6-6连接件的剪切与挤压强度6-6-3挤压强度的实用计算图6-47所示的铆钉在受剪切的同时,在钢板和铆钉的相互接触面上,还会出现局部受压现象,称为挤压。这种挤压作用有可能使接触处局部区域内的材料发生较大的塑性变形(图6-47)。连接件与被连接件的相互接触面,称为挤压面(图6-47)。挤压面上传递的压力称为挤压力,用Fbs表示。挤压面上的应力称为挤压应力,用bs表示。§6-6连接件的剪切与挤压强度