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第三節(jié) 銷軸連接
銷軸連接是起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)常用的連接形式，例如起重機(jī)臂架根部的連接（圖4-30a）以及拉桿或撐桿的連接等（圖4-30b），通常都采用銷軸連接。
圖4-30 銷軸連接示例
(a) 臂架根部； (b) 拉桿。
一、銷軸計算
（一）銷軸抗彎強(qiáng)度驗算
（4-43）
式中 M──銷軸承受的最大彎矩；
──銷軸抗彎截面模數(shù)；
──許用彎曲應(yīng)力，對于45號鋼 = 360MPa。
（二）銷軸抗剪強(qiáng)度驗算
（4-44）
式中 Q──把銷軸當(dāng)作簡支梁分析求得的最大剪
2、力；
──銷軸許用剪應(yīng)力，45號鋼=125MPa。
二、銷孔拉板的計算
（一）銷孔壁承壓應(yīng)力驗算
（4-45）
式中 P──構(gòu)件的軸向拉力，即銷孔拉板通過承壓傳給銷軸的力；
d──銷孔拉板的承壓厚度；
d──銷孔的直徑；
──銷孔拉板的承壓許用應(yīng)力，。
（二）銷孔拉板的強(qiáng)度計算
首先根據(jù)銷孔拉板承受的最大拉力P求出危險截面（圖4-31a中的水平截面b-b及垂直截面a-a）上的內(nèi)力，然后用彈性曲梁公式求出相應(yīng)的應(yīng)力，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。
圖4-31 銷孔拉板計算簡圖
1. 內(nèi)力計算
拉板承
3、受的拉力P是通過銷孔壁以沿孤長分布壓力P的形式傳給銷軸，假定P沿弧長按正弦規(guī)律分布，即
（4-46）
由圖4-31a，根據(jù)拉板的平衡條件可得
則 （4-47）
根據(jù)拉板結(jié)構(gòu)和受力的對稱性，可知拉板上反對稱的內(nèi)力（即剪力）等于零。若沿銷孔中心線截開拉板，則截面上只有軸力Nb及彎矩Mb，如圖4-31b所示。
根據(jù)平衡條件，得
（4-48）
由于根據(jù)平衡方程解不出Mb，故是一次超靜定問題，須根據(jù)變形條件求Mb。為此需列出與水平線成a角的任一截面的彎程方程：
4、 將及代入上式，得
（4-49）
令，即得a-a截面的彎矩：
（4-50）
因為拉板的結(jié)構(gòu)和受力是對稱的，故a-a截面的轉(zhuǎn)角qa應(yīng)等于零，即
將式（4-49）代入上式
則 （4-51）
將式（4-51）代入式（4-50），得
（4-52）
由圖4-31b，根據(jù)平衡條件，得
（4-53）
2. 強(qiáng)度計算
應(yīng)用彈性曲梁公式求危險截面的應(yīng)力
（4-54）
式中 A──計算
5、截面積，對于矩形面積；
K──與計算截面形狀有關(guān)的系數(shù)，對于矩形截面
（4-55）
b—b截面：
（4-56）
代入得內(nèi)側(cè)應(yīng)力
（4-57）
代入得外側(cè)應(yīng)力
（4-58）
a—a截面：
（4-59）
代入得內(nèi)側(cè)應(yīng)力
（4-60）
代入得外側(cè)應(yīng)力
（4-61）
例題 已知，試求危險截面的應(yīng)力。拉板材料為16Mn。
【解】
6、
銷孔拉板危險截面上應(yīng)力的分布如圖4-32所示。
圖4-32 圖4-33
習(xí) 題
4-1 設(shè)計圖4-33所示桁架桿件與節(jié)點板的連接焊縫。已知桿件由等肢雙角鋼制成，節(jié)點板厚，材料均為Q235，焊條型號E43，焊縫許用應(yīng)力。軸心拉力。
圖4-34 圖4-35
4-2 計算圖4-34所示周邊焊縫的側(cè)焊縫長度a。設(shè)焊腳尺寸，所受力矩，材料Q235，焊條型號E43，焊縫許用應(yīng)力。
4-3 支托與柱焊接（圖4-35），材料Q235，焊條型號E
7、43，焊縫許用應(yīng)力，，支托承受載荷F，偏心距：
（1）支托用貼角焊縫，焊腳尺寸；
（2）支托開坡口焊透，并按焊腳尺寸的角焊縫封底。
試求兩種情況的最大允許載荷F。
圖4-36 圖4-37
4-4 試設(shè)計計算L型單梁龍門起重機(jī)主梁與支腿的連接螺栓（圖-36）。已知：螺栓均布，螺栓數(shù)z=32，采用45#鋼精制螺栓。連接面所受內(nèi)力：P=200KN，Mx=400KNm，My=600 KNm。
4-5 如圖4-37所示工字鋼梁在某截面處拼接，該截面內(nèi)力Mx=170KNm，剪力F=140KN，采用45#鋼M20摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，接觸面噴砂處理，試設(shè)計翼緣板螺栓數(shù)，并驗算腹板螺栓強(qiáng)度。
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