连接件的应力与强度练习题

1）题1图(1)所示铆钉连接，铆钉的挤压应力jy为 。 (A) F F

2FFF4F； (B) ；(C) ； (D) 。

2b 2d π d2π d2dhFbaFbF题1图(1)

题1图(2)

2）题1图(2)所示木接头，水平杆与斜杆成角，其挤压面积为Ajy为 。 (A)bh ； (B) bhtan ；(C)

bhbh ； (D) 。 cos cos sin 3）题1图(3)所示冲床的冲压力为F，冲头的许用应力为[σ]，

被冲钢板的剪切极限应力为τb，钢板厚度为t，被冲出的孔的直径应是 。（F的方向应该是竖直向下） (A)

FF； (B) ； tbt4F(C)

题1图(3)

4）题1图(4)所示电瓶车挂钩用插销联接，反插销直径为d，当牵引力为F时，插销横截面的剪应力应为 。 (A)

b； (D)

4F。 tF4F2F4F； (B) ； (C)； (D)。 d2d2d23d2 题1图(4) 题1图(5)

5）题1图(5)所示车床传动光杠的安全联轴器由销钉和套筒组成，轴的直径为D，传递的力偶的最大力偶矩为m，这时销钉每个剪切面上的剪力为 。 (A)4m/D； (B) 2m/D； (C)m/2D； (D)m/D。

2、填空题：

1）题2图(1) 所示木榫接头的剪切面面积为 和 ，挤压面面积为 。

ba h b cdFF d F

题2图(1) 题2图(2)

2）销钉接头如题2图(2) 所示。销钉的剪切面面积为 ，挤压面面积为 。

3）题2图(3)所示厚度为的基础上有一方柱，柱受轴向压力F作用，则基础的剪切面面积为 ，挤压面面积为 。

4）题2图(4)所示直径为d的圆柱放在直径为D=3d，厚度为的圆形基座上，地基对基座的支反力为均匀分布，圆柱承受轴向压力F，则基座剪切面的剪力为 。

F F 正方柱 da  D 题2图(3) 题2图(4)

9-17一木质拉杆接头部分如图所示，接头处的尺寸为h=b=18cm，材料的许用应力[σ]=5MPa，[σjy]=10MPa，[τ]=，求许可拉力F。

题9-17图 题9-18图

9-18图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度，若已知破坏时的荷载为10kN，试求胶接处的极限剪应力。

9-19已知FP=80kN，钢板：t1=8mm，t2=10mm，[σ]=160MPa； [σc]=240MPa，铆钉：d=20mm，

[ σc]=280MPa; [τ]=240MPa。试校核铆钉接件的强度。 题9-20图

题9-19图

9-20图示螺栓联接，已知外力F=200kN，板厚度t=20mm，板与螺栓的材料相同，其许用切应力[τ]=80MPa，许用挤压应力[σjy]＝200MPa，试设计螺栓的直径。.

9-22图示直径为30 mm的心轴上安装着一个手摇柄，杆与轴之间有一个键K，键长36 mm，截面为正方形，边长8 mm，材料的许用切应力[τ]=560MPa，许用挤压应力[σjy]＝200MPa，试求手摇柄右端F的最大许可值。

题9-22图

〖练习题参考答案〗 1、选择题

1）B 2）C 3）C 4）C 5）D 2、填空题：

1）ab；bd；bc 2）2bh；bd

23）4a； a

4Fπ D2d28F4）FS 249π D9-17解：按剪切强度理论计算：

FSF[],AlbF[]lb2.51060.18281kN

h0.18F[bs]b101060.18108kN

33按挤压强度计算：

FFjyjy[jy],Ajyhb3按拉伸强度计算：

Fbh3[],F[]bh0.1851060.1854kN 33因此，允许的最小拉力为54kN。

9-18解：首先取零件①为研究对象，画出其受力图。根据平衡条件可求得受剪面上的剪力FS 为

FP105kN 22由图(a)可知，胶接处的胶缝面积即为受剪面的面积为As0.030.013104m2。

Y0,2FSFP0,FS胶接处的极限剪应力为：

FS510316.7MPa

AS31049-19解：1）铆钉的剪切强度校核：

∵铆钉受单剪 ∴FQFPFP n2FPFQ2FP1601032则127.4MPa[]140MPa 222dAQ0.020.0242）铆钉与钢板的挤压强度校核： ∵该铆钉接件为搭接 ∴FbsFP n则jy但

FP铆钉的[jy]280MPaFjy401032250MPa 钢板的[]240MPaAjyt1d0.0080.02jy250240100%4.2%5%

2403）钢板的抗拉强度校核：

80103166.7MPa[]160MPa;

(bd)t1(0.080.02)0.008166.7160但100%4.2%5%

160结论：该铆接件满足强度要求。

39-20解：挤压面 Ajy=td，jyF20010200106， d0.05m

Ajyd0.02FpFs200103d12剪切面：As2r2d，80106

12As22d222因此 d0.05m

9-21解：先考虑受剪切力时的情况,在钢板和铆钉都达到许用剪切应力时，

由FFSFS2，ASnAs1和As1d得， nS

4As1d2AS4将140MPa, d0.020m代入上式，得

由jy3.644

3.142As1d20.02014010644FFF,　AjynAjy1,　　Ajy1dt得n AjyAjy1jydtjynFSFS160103将jyjy,　t0.01代入上式，得

FF160103n2.53 60.0200.0132010Ajy1dtjyjy由以上两式可以确定铆钉的个数为四个，下面确定排列方式。 由FFN（n1为一行中铆钉个数）得, n1ASAn1Ajy1/Ajy1 将,A0.010.120.0012m2,Ajy10.0002m2代入上式得

160103n10.0012/0.00021 616010所以每排只排一个，共四排，在此种排列情况下，强度符合条件。 9-22解：挤压面为Ajy436144mm 故最大挤压应力为

2FjyjyAjyAjyjy144mm200MPa28.8kN

2剪切面为A836288mm

故最大剪切应力为

2FSAA288mm2560MPa161.28kN

由于FjyFS，所以取Fjy28.2kN， 由力矩平衡条件，得

15Fjy750F0，F576N

手摇柄右端F的最大许为576N。