所以，也采用实用计算法，假定在挤压面上的挤压应力σc是均匀分布的，因此式中Pc——挤压面上的挤压力，Pc＝P；Ac——挤压面的计算面积，Ac＝d·t。这样得到的平均挤压应力又称作名义挤压应力。为了防止挤压破坏，挤压面上的挤压应力不得超过连接件材料的许用挤压应力[σc]，即要求图8-5式（8-4）称为挤压强度条件。......
2023-08-26
如何计算连接件的挤压强度？
【摘要】：当挤压力超过一定限度时，连接件或被连接件在挤压面附近产生明显的塑性变形，称为挤压破坏。在有些情况下，构件在剪切破坏之前可能首先发生挤压破坏，所以需要建立挤压强度条件。所以，对于图10-5所示铆钉组，各铆钉剪切面上的剪力均为相应的切应力为铆钉的挤压强度计算。四个铆钉受挤压力为F，每个铆钉所受到的挤压力Fbs为图10-5例10-3图由于挤压面为半圆柱面，则挤压面积应为其投影面积，即Abs＝td故挤压应力为拉杆的强度计算。
一般情况下，连接件在承受剪切作用的同时，在连接件与被连接件之间传递压力的接触面上还发生局部受压的现象，称为挤压。例如，图10-1（g）给出了销钉承受挤压力作用的情况，挤压力以Fbs表示。当挤压力超过一定限度时，连接件或被连接件在挤压面附近产生明显的塑性变形，称为挤压破坏。在有些情况下，构件在剪切破坏之前可能首先发生挤压破坏，所以需要建立挤压强度条件。与上面解决抗剪强度的计算方法类同，按构件的名义挤压应力建立挤压强度条件
式中 Abs——挤压面积，等于实际挤压面的投影面（直径平面）的面积，如图10-1（h）所示；
σbs——挤压应力；
[σbs]——许用挤压应力。许用应力值通常可根据材料、连接方式和载荷情况等实际工作条件在有关设计规范中查得。一般地，许用切应力[τ]要比同样材料的许用拉应力[σ]小，而许用挤压应力则比[σ]大。
对于塑性材料
[τ]＝(0.6～0.8)[σ]
[σbs]＝(1.5～2.5)[σ]
对于脆性材料
[τ]＝(0.8～1.0)[σ]
[σbs]＝(0.9～1.5)[σ]
本章所讨论的剪切与挤压的实用计算与其他章节的一般分析方法不同。由于剪切和挤压问题的复杂性，很难得出与实际情况相符的理论分析结果，所以工程中主要是采用以试验为基础而建立起来的实用计算方法。
【例10-1】图10-3中，已知钢板厚度t＝10 mm，其剪切极限应力τb＝300 MPa。若用冲床将钢板冲出直径d＝25 mm的孔，问需要多大的冲剪力F？
解：剪切面就是钢板内被冲头冲出的圆柱体的侧面，如图10-3（b）所示。其面积为
图10-3 例10-1图
A＝πdt＝π×25×10＝785(mm2)
冲孔所需的冲力应为
F≥Aτb＝785×10－6×300×106＝235500(N)＝235.5kN
【例10-2】图10-4（a）表示齿轮用平键与轴连接（图中只画出了轴与键，没有画齿轮）。已知轴的直径d＝70mm，键的尺寸为b×h×l＝20mm×12mm×100mm，传递的扭转力偶矩Te＝2kN·m，键的许用应力[τ]＝60 MPa，[σbs]＝100 MPa。试校核键的强度。
图10-4 例10-2图
解：首先校核键的剪切强度。将键沿n—n截面假想地分成两部分，并把n—n截面以下部分和轴作为一个整体来考虑[图10-4（b）]。因为假设在n—n截面上的切应力均匀分布，故n—n截面上剪力FQ为
FQ＝Aτ＝blτ
对轴心取矩，由平衡条件
得
故
可见该键满足剪切强度条件。
其次校核键的挤压强度。考虑键在n—n截面以上部分的平衡[图10-4（c）]，在n—n截面上的剪力为FQ＝blτ，右侧面上的挤压力为
由水平方向的平衡条件得
由此求得
故平键也符合挤压强度要求。
【例10-3】如图10-5（a）所示拉杆，用四个直径相同的铆钉固定在另一个板上，拉杆和铆钉的材料相同，试校核铆钉和拉杆的强度。已知F＝80kN，b＝80mm，t＝10mm，d＝16mm，[τ]＝100MPa，[σbs]＝300MPa，[σ]＝150MPa。
解：根据受力分析，此结构有三种破坏可能，即铆钉被剪断或产生挤压破坏，或拉杆被拉断。
（1）铆钉的抗剪强度计算。当各铆钉的材料和直径均相同，且外力作用线通过铆钉组剪切面的形心时，可以假设各铆钉剪切面上的剪力相同。所以，对于图10-5（a）所示铆钉组，各铆钉剪切面上的剪力均为
相应的切应力为
（2）铆钉的挤压强度计算。四个铆钉受挤压力为F，每个铆钉所受到的挤压力Fbs为
图10-5 例10-3图
由于挤压面为半圆柱面，则挤压面积应为其投影面积，即
Abs＝td
故挤压应力为
（3）拉杆的强度计算。其危险面为1—1截面，所受到的拉力为F[图10-5（b）、（c）]，危险截面面积为A1＝（b－d）t，故最大拉应力为
根据以上强度计算，铆钉和拉杆均满足强度要求。
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例如，图5-8给出了销钉承受挤压力作用的情况，挤压力以Fjy表示。当挤压力超过一定限度时，连接件或被连接件在挤压面附近将产生明显的塑性变形，称为挤压破坏。由于剪切和挤压问题的复杂性，很难得出与实际情况相符的理论分析结果，所以工程中主要是采用以试验为基础而建立起来的实用计算方法。四个铆钉受挤压力为F，每个铆钉所受到的挤压力Fjy为由于挤压面为半圆柱面，则挤压面积应为其投影面积，即故挤压应力为拉杆的强度计算。......
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