連桿強(qiáng)的校核

1、 連桿強(qiáng)度的校核 校核連桿端頭的強(qiáng)度 剪切機(jī)構(gòu)中，連桿承受著將活塞桿的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成兩個(gè)位置的同步的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的全部工作載荷。其材料常用鑄鋼（ZG35、ZG40Mn），還有45鍛鋼。 大端頭、小端頭還有連桿本體三部分組成了連桿。由剪切力產(chǎn)生的作用力為連桿承受的主要載荷。所以，其強(qiáng)度計(jì)算要對(duì)端頭和連桿本體兩部分進(jìn)行校核。 校核連桿端頭的強(qiáng)度連桿的端頭屬于曲桿類零件，它的強(qiáng)度計(jì)算與圓環(huán)狀零件類似，連桿端頭如下圖所示，為一個(gè)環(huán)形力學(xué)模型，求出靜不定力矩后，然后進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 圖4-7 連桿端頭受力圖1.確定定力矩做如下假設(shè)，方便之后的計(jì)算：（1）將原均布載荷的作用力簡(jiǎn)化為兩個(gè)集中載荷，假設(shè)力

2、的作用點(diǎn)位于與水平軸線成70°的位置;參考工廠文獻(xiàn)取，（2）層半徑是一個(gè)平均半徑r。、r。是斷面-中性層半徑r和斷面-中性層半徑r之和的一半，即 （4.1）（3）=0°45°范圍內(nèi)，各個(gè)斷面的慣性矩都與斷面-的慣性矩相等，而=45°90°范圍內(nèi)，各個(gè)斷面的慣性矩都和斷面-的慣性矩相等。由以上假設(shè)，可以通過斷面-處的轉(zhuǎn)角為零的變形條件，求出靜不定力矩Ma，斷面-轉(zhuǎn)角為零的變形條件，可用下式表示為： （4.2）式中：M 作用的彎曲力矩： 斷面的慣性矩； 彎曲力矩對(duì)靜不定力矩的導(dǎo)數(shù)，即； （4.3） 對(duì)應(yīng)的斷面角的弧長(zhǎng)； E 材料的彈性模量；由于各區(qū)

3、段的慣性力矩I和彎曲力矩不同，式（4.2）要分為三段進(jìn)行積分，即 (4.4) 式中： 斷面角在區(qū)域內(nèi)的彎曲力矩。 （4.5） 斷面角在區(qū)域內(nèi)的彎曲力矩。 （4.6） 彎曲力矩對(duì)靜不定力矩的導(dǎo)數(shù)。 （4.7） 彎曲力矩對(duì)靜不定力矩的導(dǎo)數(shù)。 （4.8）將式（4.5）至（4.8）代入式子（4.4）中進(jìn)行積分處理后，靜不定力矩的計(jì)算公式便可得出，如下 （4.9）2.計(jì)算連桿的應(yīng)力求出靜不定力矩后，再計(jì)算各斷面的應(yīng)力?？紤]曲率修正系數(shù)和，用直梁公式計(jì)算，如下： （4.10） （4.11）式中：N 斷面上垂直作用力； 抗拉伸截面系數(shù)； M 斷面上彎曲力矩，由斷面角，按照式子（4.5）的M或（4.6）的M進(jìn)

4、行計(jì)算； F 斷面的面積； 承受拉伸應(yīng)力的斷面系數(shù)； 抗壓縮截面的系數(shù)； 承受壓縮應(yīng)力的斷面系數(shù)； 拉伸纖維曲率的修正系數(shù)； 根據(jù)中性層平均半徑和斷面高度h的比值在參考文獻(xiàn)3圖11-40上查出； 壓縮纖維曲率的修正系數(shù)，根據(jù)比值在參考文獻(xiàn)3圖11-40上查出。1、2、3、5、6、7桿的端頭直徑，都做成大小一樣，經(jīng)過受力分析，連桿1和連桿7承受的作用力最大。因此，只要桿件1和桿件7滿足了強(qiáng)度要求，其他桿件就可以滿足強(qiáng)度要求。斷面的慣性矩和斷面的慣性矩相同，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的連桿端頭具有相同的截面面積。式（4.9）可以寫成 （4.12）由式（4.1）得由式（4.12）得 (N.m)斷面承受拉力，由式子（4.5）得斷面承受壓力，由式子（4.6）得 由式子（4.10）可得 由（4.11）得 =309Mpa=式中： 材料的許用應(yīng)力 材料的強(qiáng)度極限由文獻(xiàn)4 表3-1-9得=1030 安全系數(shù) 取 , 綜上，桿件滿足極限強(qiáng)度要求4.3.3校核連桿的本體強(qiáng)度 在不考慮摩擦的影響時(shí)，連桿承受的主要壓力（拉力）還有因?yàn)榇?、小端頭的長(zhǎng)度不相等所導(dǎo)致的偏心載荷。連桿本身最大應(yīng)力如下： （4.13）式中 連桿上的斷面系數(shù)； 連桿上的作用力 大端頭和小端頭長(zhǎng)度