销轴强校核.docx

第三节销轴连接
销轴连接是起重机金属结构常用的连接形式，例如起重机臂架根部的连接（图4-30a）以及拉杆或撑杆的连接等（图4-30b），通常都采用销轴连接。

图4-30销轴连接示例
(a)臂架根部； (b)拉杆。
一、销轴计算
（一）销轴抗弯强度验算
（4-43）
式中 M──销轴承受的最大弯矩；
──销轴抗弯截面模数；
──许用弯曲应力，对于45号钢=360MPa。
（二）销轴抗剪强度验算
（4-44）
式中 Q──把销轴当作简支梁分析求得的最大剪力；
──销轴许用剪应力，45号钢=125MPa。
二、销孔拉板的计算
（一）销孔壁承压应力验算
（4-45）
式中 P──构件的轴向拉力，即销孔拉板通过承压传给销轴的力；
──销孔拉板的承压厚度；
d──销孔的直径；
──销孔拉板的承压许用应力，。
（二）销孔拉板的强度计算
首先根据销孔拉板承受的最大拉力P求出危险截面（图4-31a中的水平截面b-b及垂直截面a-a）上的内力，然后用弹性曲梁公式求出相应的应力，并进行强度校核。

图4-31销孔拉板计算简图
1.内力计算
拉板承受的拉力P是通过销孔壁以沿孤长分布压力P的形式传给销轴，假定P沿弧长按正弦规律分布，即
（4-46）
由图4-31a，根据拉板的平衡条件可得

则 （4-47）
根据拉板结构和受力的对称性，可知拉板上反对称的内力（即剪力）等于零。若沿销孔中心线截开拉板，则截面上只有轴力Nb及弯矩Mb，如图4-31b所示。
根据平衡条件，得
（4-48）
由于根据平衡方程解不出Mb，故是一次超静定问题，须根据变形条件求Mb。为此需列出与水平线成角的任一截面的弯程方程：

将及代入上式，得

（4-49）
令，即得a-a截面的弯矩：
（4-50）
因为拉板的结构和受力是对称的，故a-a截面的转角a应等于零，即

将式（4-49）代入上式

则 （4-51）
将式（4-51）代入式（4-50），得
（4-52）
由图4-31b，根据平衡条件，得
（4-53）
2.强度计算
应用弹性曲梁公式求危险截面的应力
（4-54）
式中 A──计算截面积，对于矩形面积；
K──与计算截面形状有关的系数，对于矩形截面
（4-55）
b—b截面：

（4-56）
代入得内侧应力
（4-57）
代入得外侧应力
（4-58）
a—a截面：

（4-59）
代入得内侧应力
（4-60）
代入得外侧应力
（4-61）
例题已知，试求危险截面的应力。拉板材料为16Mn。
【解】

销孔拉板危险截面上应力的分布如图4-32所示。

图4-32 图4-33

习题
4-1设计图4-33所示桁架杆件与节点板的连接焊缝。已知杆件由等肢双角钢制成，节点板厚，材料均为Q235，焊条型号E43，焊缝许用应力。轴心拉力。

图4-34 图4-35
4-2计算图4-34所示周边焊缝的侧焊缝长度a。设焊脚尺寸，所受力矩，材料Q235，焊条型号E43，焊缝许用应力。
4-3支托与柱焊接（图4-35），材料Q235，焊条型号E43，焊缝许用应力，，支托承受载荷F，偏心距：
（1）支托用贴角焊缝，焊脚尺寸；
（2）支托开坡口焊透，并按焊脚尺寸的角焊缝封底。
试求两种情况的最大允许载荷F。

图4-36 图4-37
4-4试设计计算L型单梁龙门起重机主梁与支腿的连接螺栓（图-36）。已知：螺栓均布，螺栓数z=32，采用45#钢精制螺栓。连接面所受内力：P=200KN，Mx=400KN·m，My=600KN·m。
4-5如图4-37所示工字钢梁在某截面处拼接，该截面内力Mx=170KN·m，剪力F=140KN，采用45#钢M20摩擦型高强度螺栓连接，接触面喷砂处理，试设计翼缘板螺栓数，并验算腹板螺栓强度。