連桿強(qiáng)度的校核

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 ZG40M幾 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。N” . W2圖4-7連桿端頭受力圖.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N,假設(shè)力N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，N =

2、38.23 i（N）（2）層半徑是一個(gè)平均半徑r。、r。是斷面I - I中性層半徑r?和斷面H - II中 性層半徑r?之和的一半，即n =（一+一） （）8=00 45范圍內(nèi)，各個(gè)斷面的慣性矩都與斷面I -I的慣性矩I ?相等, 而8=450 90范圍內(nèi)，各個(gè)斷面的慣性矩都和斷面H - II的慣性矩I ?相等。由以上假設(shè)，可以通過(guò)斷面I - I處的轉(zhuǎn)角為零的變形條件，求出靜不定力矩M2斷面I - I轉(zhuǎn)角a ?為零的變形條件，可用下式表示為:（）式中：M 作用的彎曲力矩:一斷面的慣性矩；彎曲力矩對(duì)靜不定力矩的導(dǎo)數(shù)，即.-()Si 一對(duì)應(yīng)的斷面角9的弧長(zhǎng);E 一材料的彈性模量;由于各區(qū)段的慣性力

3、矩I和彎曲力矩不同，式（）要分為三段進(jìn)行積分，即o4M1Mo1rdI1I27府 M1MoJod472 M1Mo2od218式中:M1 斷面角在0 7。區(qū)域內(nèi)的彎曲力矩。()M2 斷面角在70 90區(qū)域內(nèi)的彎曲力矩M2 MaN 1 cos 2N cos70 2cosr。()M01 -彎曲力矩M1對(duì)靜不定力矩Ma的導(dǎo)數(shù)。M01M1Ma a()M。2 一彎曲力矩M2對(duì)靜不定力矩Ma的導(dǎo)數(shù)。M2M022Ma()將式（）至（）代入式子（）中進(jìn)行積分處理后，靜不定力矩M a的計(jì)算公式便可得出，如下I10.078 0.43- r0NI2I10.785 1 -()12.計(jì)算連桿的應(yīng)力求出靜不定力矩Ma后，再計(jì)

4、算各斷面的應(yīng)力考慮曲率修正系數(shù)和,用直梁公式計(jì)算，如下:()()N Ml FWlN My F Wy式中：M 一斷面上垂直作用力；Wl-抗拉伸截面系數(shù)；M 一斷面上彎曲力矩，由斷面角9 ,按照式子（）的計(jì)算；F 一斷面的面積;l 一承受拉伸應(yīng)力的斷面系數(shù)；Wy 一抗壓縮截面的系數(shù)；y-承受壓縮應(yīng)力的斷面系數(shù)；一拉伸纖維曲率的修正系數(shù)；根據(jù)中性層平均半徑Q和斷面高度h的比值在參考文獻(xiàn)3圖11-40上查出;一壓縮纖維曲率的修正系數(shù)，根據(jù)比值黃在參考文獻(xiàn)3圖11-40上查1、2、3、5、6、7桿的端頭直徑，都做成大小一樣，經(jīng)過(guò)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

5、要求，其他桿件就可以滿足強(qiáng)度要求。斷面 I的慣性矩和斷面IIII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()可以寫成0.078 0.43 r0 00.162Nr00.7851 1()由式()得1=式 65 + 40) = 525MaaMa由式()得0. 162 38 23 52 5 325斷面I I承受拉力，M1由式子()得M1 312N m 斷面II II承受壓力，M2由式子()得 TOC o 1-5 h z 38.2338.232335.3 N m325 52.5 cos70 cos90 52.52一 23976.6 mmbh 50 25Wi Wy- 32321由式子()可得

6、38. 231032 250010 61. c32512976. 6 10 9380 Mpa由()得0 0.9335.2一 一 一 一 9976.56 10 9 =309Mpao- =-=1Q = SlSMpa n 2-式中：一材料的許用應(yīng)力b 一材料的強(qiáng)度極限由文獻(xiàn)4 表3-1-9得b=1030n 安全系數(shù)取n 2 iy綜上，桿件滿足極限強(qiáng)度要求校核連桿的本體強(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A如下：N NeA FA WA()式中己一連桿上的斷面系數(shù)；瓜2 65 50 6500詢小N 一連桿上的作用力e 一大端頭和小端頭長(zhǎng)度不同而引起的偏心，如果作用力均勻分布，偏心距 TOC o 1-5 h z 1e L2 L1130 50402()L1 一連桿小端頭的長(zhǎng)度L1 50 mmL2 一連桿大端頭的長(zhǎng)度L2 130 mm TOC o 1-5 h z 24220312.5() bh 65