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4-29（a）]以及拉杆或撑杆的连接等［图4-29（b）]，通常都采用销轴连接。

一、销轴计算

1.销轴抗弯强度验算

式中　M——销轴承受的最大弯矩；

W——销轴抗弯截面模量，；

[σ]——销轴钢材的基本许用应力，见表4-7。

2.销轴抗剪强度验算

式中　Q——把销轴当作简支梁分析求得的最大剪力；

[τ]——销轴许用剪应力，[τ]=0.6[σ]，见表4-7。

二、销孔拉板的计算

1.销孔壁承压应力验算

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；

δ——销孔拉板的承压厚度；

d——销孔的直径；

[σc]——销孔拉板的承压许用应力，见表4-7。当销轴在工作中可能产生微动时，[σc]宜适当降低。

2.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4-30（a）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。

（1）内力计算

拉板承受的拉力P是通过销孔壁以沿弧长分布压力p的形式传给销轴，假定p沿弧长按正弦规律分布，即

p=pmax·sinφ　　（4-47）

由图4-30（a），根据拉板的平衡条件可得

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4-30（b）所示。

根据平衡条件∑Y=0，得

图4-30（b）为一次超静定问题，须根据变形条件求Mb。为此需列出与水平线成α角的任一截面的弯程方程：

令，即得a—a截面的弯矩：

因为拉板的结构和受力是对称的，故a—a截面的转角θa应等于零，即

将式（4-50）代入上式

将式（4-52）代入式（4-51），得

由图4-30（b），根据平衡条件∑X=0，得a—a截面的轴力为

（2）强度计算

应用弹性曲梁公式求危险截面的应力：

式中　A——计算截面积，对于矩形面积A=hδ；

K——与计算截面形状有关的系数，对于矩形截面：

b—b截面：

将代入得内侧应力

将代入得外侧应力

a—a截面：

将代入得内侧应力

将代入得外侧应力

【例题4-7】　已知P=200kN，h=63mm，δ=25mm，R=73.5mm，试求危险截面的应力。拉板材料为Q345。

销孔拉板危险截面上应力的分布如图4-31所示。