图表2-3 螺栓螺旋面的比压

比压kg/c沪应方口kg/e,n,(载荷所引起的应力)螺栓直径 d mm 卜3633 3027::‘U口“,一1 .1 .JI,-r月J叫,IllJ|I叻II.ll4)|I州!叫. 在螺栓上施加拉伸载荷时,不仅在螺纹牙根产生拉伸应力,而且还在螺纹接触面上产生比压,此比压P可按下式求得: 尸__.一_‘…P=一下,丁一一下一(公灯/理术‘).二(1) n·牛(dZ一d丁2) 4’式中,d为螺栓杆直径(厘米),武为螺纹内径(厘米),。为l个螺母中的螺纹牙数,即螺母高度除以螺距之值,此外,尸为拉伸载荷(公斤) 图表2一3是表示上述关系的。其中武、n和d无疑均能确定,所以上式的分母可用d的函数表示。因此,在此…     

图表1-3 弹性模数、应力、伸长

长度L伸长刁m力1应刀口地加m甲弹性模数刀=。.弃 口Ekg加淤拉伸(压缩)长度为L厘米的棒,使其在截面内产生『(公斤/厘米“)应力时,材料就伸长(缩短)△厘米,而伸长(缩短)与应力成正比,所以其间的关系可用下式表示:表卜2各种材料的E、G(公斤/厘米2)值材料名称E二『·会(公斤/厘米2)···……(1) 此处称E为弹性模数,图表1一3是表示这一关系的。 当材料承受剪切力时同样可用下式表示其关系:铸铁铸钢 钢特殊钢黄铜(铸)磷青铜(铸)铝(轧制)铝(铸)硬铝(轧制) 700000205000021000002100000 6500001000000 700000 650000 700000280000900000350000此…     

图表1-14 扭转与应力

极截面系 Zerna 如图1一12所示的棒受扭转作用(扭矩)时,在棒截面上产生的最大应力(为剪切应力,产生在截面的最外部)T与扭转作用的关系可用下式表示:即图1一12扭转作用(扭矩) T=Z,·T.,····1·,·……‘1) 式中T为扭矩,在图1一12上尸XZR为犷而Z,为棒截面的极截面系数(厘米“),圆截面的Z,为磊少,可在图表‘一,“上设,二。求出,或者用图表l一4求出Z,因为Z,恰好为Z的2倍,所以可乘以2o 图表卜14是表示T、Z,与T的关系。当转数N印m和马力数HP已给出时,扭矩T由下式算出, _7 1 .600 HP T二二竺端里一公斤/厘米·……(2)这方面参见图表2…     

图表2-7 结构物用的铆接

铆钉直径单只强度 Plkg外载荷 Pkg铆钉数怜许用应力.rkg/c淤 在图2一3所示的结构物用的铆接中,当接头受到拉伸载荷时,拉力尸与铆钉应力之间具有如下关系:图表2一7为表示上述(1)式关系的图表。单剪时尸=,·晋d、双剪时尸=2n·晋少二(1)(2) 式中。为铆钉总数(图2一3中,上图n为4个,下图n为3个)。二为剪切应力(公斤/厘米“),d为铆钉孔径(厘米),图2一3结构物用的铆接图中月为单剪时l个铆钉所受的载荷,尸为外载荷(公斤)(n个铆钉所受的载荷)。不言而喻,铆钉受双剪时的尸为图表求得的尸值的2倍,而应力用月计算。 「例题2一了」用3个直径为叻18的铆…     

图表2-9 焊接强度

在图2一SA所示的对接接头中,若施加尸(公斤)的拉伸载荷,则焊缝中所生的应力可表示如下: 一弄(公斤/厘米2)···…… 式中,h为焊缝厚度(高度)(厘米),长度〔比板宽五缩短10(毫米)」(厘米)。 在图B所示的正面角接(两面盖板)中,拉力尸为: 当a=45“时,cosa沼0.7因此可化为 尸=1 .4hl『············……(2) 在图C所示塔接接头中,其强度也可表示为: 尸=1 .4hl『..··········……(3) 在图D所示的侧面角接(两面盖板)接头中,角焊缝受剪力作用,所以拉力尸可表示为: 尸二4hl下 由于焊缝部分的应力分布不均匀,所以实)为头Cz接…     

图表2-4 拧紧螺母的力矩与螺栓的拉力

T今0 .2W·d拧紧螺母而使螺栓充分紧固时,螺栓就受到拉伸载荷,此拉伸载荷与拧紧螺母的力矩之间具有如下关系: 环尸ZR 带二了一二兰一而下...……(1) 尸一d tan(。 初 d恤,、!·式中:W为螺栓所受的拉力(公斤), 尸为加在板手端部的力(公斤), R为板手柄的长度(厘米), d为螺纹有效直径(厘米), a为螺纹升角, 价为螺纹部分的摩擦角(户二tan价), d’为螺母旋转半径(厘米), 川为螺母下面的摩擦系数。 但是,普通螺栓的螺纹升角a为3~4。,摩擦系数,林为0·1左右,因此,价为5、6。,d,可取为Zd,将这些数值代入上式进行计算,则拧紧螺母的力矩(T二尸·R,…     

图表1-17 用兰京公式求临界载荷

截面积A em,P=口·A应力口砧起p户视应力助固定)铸铁硬钢人软钢祷为一端固定一1为两端铰接,二盛为两端固定木材 当柱长还不需要用欧拉公式计算长度(L/K小于。、/而)且用纯压缩公式(『=尸/A)计算又过长(L/K>30)时,柱的临界载荷〔压曲强度)采用兰京公式计算。即:(1)I岛0.4D汾,A=二D”J,所以『二一一一一一下一万一了下万一二’.…“.‘. ,a 1 iJ、一 1十一.碑云)l 阴\丈、/ 尸二『·A············,··…(2) 式中,,。为材料的抗压强度(公斤/厘米2),a为实验常数,(T。与a的数值如表1一7所列。m为由两端支承方法决定的常数,可…     

图表1-23 金属棒重量

重量Wkg直径截面积铸钢铜0 .2A emZW=月11/1000长度Cm铝铁(铜合金)铅临0.328设A为截面积(厘米2),l为长度(厘米),7为比重(克/厘米3),则金属棒的重量万可用下式表示: AI下,,、。、 W二示布片(公斤)········一(l) ,,一1000、’自夕.产 但为圆形棒时,因A=晋少,所以用下式表示。表1一9金属材料的比重(克/厘米3)一不=票少l 任 71000┌───────┬───┬─────────┬───┐│材料名称 │比重 │…“““称 │比重 │├───────┼───┼─────────┼───┤│铸铁 │7。30 │}磷青铜(铸) │8。60 │…     

二、机械零件——图表2-1 螺栓的强度

螺纹内径公称直径dlmm和沁许用应力『kg/c淤载荷P kg①一 在螺栓上施加拉伸载荷时,螺纹根部截面上所产生的应力,可按下式计算:尸二票d号cr 住 式中,尸为外载荷(公斤),d,为螺纹内径(厘米),,为所产生的应力(公斤/厘米2)。因此若适当地假设材料的许用应力,就可按上式根据尸求出d;再根据此d:查表确定公称直径d。 图表2一1是表示上述关系的。在此图表d轴的左侧。标注计算所得的d;,而在右侧,则标注与此对应的公称直径d,因此,即使不查表,也可直接确定do 但是,杆上的螺纹是一种连续的切槽,所以实际应力比按上式算出的要大。因此对于普通软钢螺栓,上…     

图表1-9 梁的弯曲应力

截面系数皿=口Z名em 弯距皿kg一cm弯曲应力口kgze淤100502010梁受弯矩时,在梁截面上产生应力(弯曲的内侧为压缩,外侧为拉伸),(公斤/厘米2)与弯矩M(公斤/厘米)之间的关系如下: 还有的将连续梁上产生的应力定为和它承受相同类型载荷的简支梁应力的%。证明虽不可能,实际使用还可以。 几了=o-·Z·········,··……(1) 式中Z为截面系数(厘米”),上图表是表示此关系的。在Z轴与M轴上的两边都有刻度,左面的是当Z和M值小时使用,使用时应按左面与左面,右面与右面各相对应组合使用。 〔例题1一9]在直径d~25(毫米)的圆形棒上作用皿一100(…     

图表1-8 梁和弯矩

载荷Pkg弯距Mkg一em一④一、~~~瓜 、昌声支点简距离 ImT口 在梁上某一任意截面的右(或左)侧的力,对此截面的力矩之总和,称为弯矩(参考图1一6)。十二写,①青白·夔羹噢·┌───────────┐│} │├───────────┤│!lllllllf}川!川川川}卜│└───────────┘七注· M二尸·L(公斤一厘米》··……(1) 式中L为梁的长度(厘米)。 (2)在悬臂梁的全长L(厘米)上,受均布的力尸公斤时,其固定端截面上的弯矩图1一6弯矩为: 1__‘.___._.八、 M一言P.L(公斤一厘米卜·…(2) (3)在两端支承的简支梁上,距一支点为a,距…     

图表1-19 圆周应力

“一骼内径D mrn内压力P kg/c淤200尸闷壁厚企 mm应力厅kg/c mZ0000.﹄J望5040 薄壁圆筒受内压时,在筒壁上产生的应力可由下式求出:D·尸实际上圆筒的壁厚并不一样,或者在使用当中由于生锈或磨损等原因而壁厚减薄。所以确定管壁厚度时可由下式计算。『=2云(公斤/厘米“).··……(1)3)时(刀D·尸 C 式中D为管(圆筒)的内径(厘米),t为壁厚(厘米),尸为内压(公斤/厘米2)上图表1一19是表示这一关系的。将此式改写为下式即:2『C一般取0.1~0.2(厘米)另外,对于有缝钢管,其焊缝效率为D·尸2cr..........····一(2)当给出刀与尸时,假设cr就可求…     

图表1-20 厚壁圆筒的强度

竹管子一端封闭受轴向力时件~0.7 两端开放时丹一。.连,~卫「厘亘巫_,飞二, 2 LJ“一恻p‘J’、管径D 1刀1刀壁厚才一c 工O刃以 (『一矿p)(‘ 即)B.’一11 .3”或丫20一④、~~~、角“00- ~~、,、~┌─┐│ │└─┘ 与管径比较管壁较厚的场合(内径刀;与外径D:之比D,/D:小于0.8时)在管壁上产生的应力分布是很不相同的,越靠近内壁越大。因此,这样管壁厚度不能按图表卜19的方法求出,必须用下列公式求其壁厚。 DZ/万下石户es‘、_ t=导l、/二冬止岑斤一1卜C……(1) 2、丫cr一n,P‘/“ 式中D为管内径(厘米),cr为许用应力(公斤/厘米“),尸为…     

图表1-22 偏心载荷

截面积A二bXh emZ护=价十几=P 截面宽「上卜习LA’ZJ截面系数 Zeln,截面高度 再In刀。 Ll的载荷偏心心mZnm刊…象.加/即.10m卜rr卜卜卜卜LL卜卜Les卜仁卜卜卜卜L③一一③一 杆在其重心受拉伸或压缩载荷时,可以认为载荷在整个截面上是均匀分布的,但是如载荷作用点在重心之外时,则在截面上产生的应力除为纯拉伸(或纯压缩)之外,还要加上弯曲作用的应力。 例如图1一14的矩形柱上,在距重心O为。的偏心点上作用拉伸载荷P时,于重心O上施加与尸相等并方向相反的力口与R。结果R在截面上为均匀分布,产生相等的拉力,可是Q与尸则产生欲使截面旋…     

图表2-15 传动轴的扭角

马力数冲583T·l Gd‘①户一一~4 传动轴不仅要强固,若扭角(图2一8中的口二乙aO6)超过一定限度,也不能使用。对于普通的传动轴,一般认为轴每米长的扭角不得大于e二0.25“。但是也有人认为轴每ZOxd长的扭角最好在1“以下。 现设作用在轴上的扭矩为T(公斤一厘米),轴长为l(厘米),轴径为d(厘米),材料的剪切弹性模数为G(公斤/厘米“),则轴的扭角口为:6二32T·l盯Gd‘弧度·········……(1)户裂共肛······……(2)0.25。以内而求轴径时,可从e轴上的0.25和T轴上的已知值查看d轴上左面标尺,从而确定d值。此外,为使每20d长的0在l。…     

图表2-2 螺栓的直径(把螺母充分拧紧时)

螺纹内径几外载荷P篮g公称直径 己 ml几常数0 .05祖制螺精制螺栓 若把螺母充分拧紧后再施加拉伸载荷,则拧上螺母时,在螺栓截面上产生了某种程度的应力,所以其上面再有外力作用时,就加上它所引起的应力(总应力小于两者之和)。因此在这种情况下,应考虑作用有外载荷1 .5~2倍的载荷来确定螺栓直径。 但是拧紧螺母时,螺栓截面上所产生的应力与螺栓直径有关,直径越小,应力越大。因此按尸一晋“荃cr来确定d时,螺栓直径越小应当把许用应力降低愈多。因为这种计算在理论上是不可行的,于是这时可按下式确定直径即: d;二C创了 0.5(厘米)···……(1) …     

图表2-5 铆接强度

铆钉孔径双剪切单剪切尸:鳍一个钉距内的车瞥之20落5之O铆接强度一般是以铆钉排列的一个钉距内的强度来表示的。因此,若以表示一个钉距内的铆钉数,则搭接铆接强度可用下式表示:.........……(1) T少兀一4月=n只=(P一d)t·cr······……(2)对接铆接强度可用下式表示:尸=2。.票dZ了........……(3) 任 只二(P一d)t·cr·····,……(4) 取二者中的较小值作为强度(舍弃大值)。式中,d为铆钉孔径(厘米),尸为钉距(厘米),”为一个钉距内的铆钉数(在图A中取1,在B中取2,在D中取l,在E中取2,在F中取3,在H中取5),T为单剪时的抗剪强度,丫为双…     

简易重力索道在化工矿山的应用(下)

(一)承载索的选择计算 承载索的选择不仅要考虑钢索的强度,而且还要根据其耐久性条件来进行计算。 钢丝绳的破断张力: T_破=n·T_大, 公斤………(1)式中: T_大——钢丝绳最大使用张力,公斤 n——钢丝绳拉伸的安全系数,取3～4 б_弯/б_拉≤K ………………………(2)式中: б_弯——钢丝绳弯曲应力,公斤/厘米~2; б_拉——钢丝绳拉应力,公斤/厘米~2; K——金属疲乏限制系数,取0.6～0.7 б_拉=T_大/F ………………………………(3)     

图表1-21 圆板的强度

周边简支时的压力夕kg/cm,__笋PRZ0~一万一圆板半径 刀Inm 应力 口啥/em,2,0(X)门板厚古m边 l一20 承受均匀分布压力的圆板上产生的应力可用下式表示。,二兰尸·RZ才2(公斤/厘米“).··…(1) 式中:功是由圆板周边支承方式决定的常数,周边固定时功=0.697,周边简支时诱=1.25,尸为压力(公斤/厘米2),R为圆板的半径(厘米)t为厚度(厘米)。 上式适用于求活塞顶板和管端盖板的厚度,其应力大小对钢取500(公斤/厘米“)左右,对铸铁取150、200(公斤/厘米“),图表1一21是表示这一关系的。表示压力的尸轴数左面刻度用于圆板周围简支,而右面刻度是用于…     

图表1-16 用欧拉公式求临界载荷

截面积A emZ“一”’E卿’P=口·月 应力口kg/’c淤细长比 Z/K弹性模数SEkg/c淤X1沪s0/③如前一图表所述,当柱的L/K大于。创而时(即为极其细长的柱),用欧拉公式求出柱的失去稳定的临界载荷。即: 首先求出cr=出尸。阴犷ZE(L/K)“再乘以A就可得尸一买彝互(公孙一“, 式中尸为临界载荷(公斤),E为材料的弹性模数(公开/厘米2),I为截面的惯性矩(厘米勺,L为柱长(厘米),用为根据柱两端支承方式而决定的常数,见表l一6o 图表l一16是表示这一关系的。它是用I=KZA替换上式的I而代入计算的,即:I二KZA因此可改写为:尸二阴介ZEA(L/尤)“=crA …