山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》项目八任务五 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》 项目八：直杆的基本变形 任务五：连接件的剪切与挤压 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 下列属于剪切变形的是（ ） A. 起重吊钩 B. 零件冲孔 C. 扁担挑水 D. 钥匙开锁 2. 剪切变形的特点是（ ） A. 杆件轴向伸缩 B. 杆件横截面绕轴线转动 C. 杆件轴线由直线变为曲线 D. 杆件横截面发生相对错动 3. 如图桥式起重机横梁发生直梁弯曲时，其横截面上的内力主要是（ ） A. 轴力 B. 剪力、弯矩 C. 扭矩 D. 拉力 4. 使用普通平键进行轴上零件的周向固定与传动，已知键的宽高长分别为 b×h×L，则键的剪切面积是（ ） A. hL B. hL/2 C. bh D. bL 5. 当杆件受大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对横向力作用时，杆件上两力之间的部分沿外力方向发生相对错位，杆件的这种变形称为______变形。（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 剪切 D. 压缩 6. 在铆钉的挤压实用计算中，挤压面积应取为（ ） A. 实际的挤压面积 B. 实际的接触面积 C. 挤压面在垂直于挤压力的平面上的投影面积 D. 挤压力分布的面积 7. 如图所示的插销穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端受一拉力P，该插销的剪切面积和挤压面积分别等于（ ） A. πdh ,()π B. πdh ,()π() C. πDh ,()π D. πDh ,()π() 8. 挤压变形的受力特点是：所受外力的合力的作用线______于接触面。（ ） A. 平行 B. 切 C. 垂直 D. 斜交 9. 直杆发生剪切变形时，横截面上的内力是（ ） A. 扭矩 B. 弯矩 C. 正应力 D. 剪力 10. 如图铆接的每个铆钉受到的剪切应力是（ ） A. B. C. D. 11. 剪切强度校核公式是（ ） A. B. C. D. 12. 剪切是指两个物体相对表面上的什么？（ ） A. 相对滑动 B. 压力作用 C. 扭转 D. 拉伸 13. 切应力是指什么？（ ） A. 扭转时的应力 B. 拉伸时的应力 C. 压缩时的应力 D. 单位面积上的剪切力 14. 两块厚度相同的钢板用一个铆钉铆接，受力如图所示，已知钢板的厚度为t，铆钉的直径为d，则铆钉横截面的切应力和铆钉与钢板接触面上的挤压应力分别为（ ） A. B. C. D. 15. 剪切应力与剪切变形之间的关系是（ ） A. 指数 B. 二次 C. 非线性 D. 线性 16. 用螺栓连接两块钢板，当外力使两钢板沿接合面产生相对滑动趋势时，螺栓杆主要承受的作用是（ ）。 A. 沿横截面方向的剪切作用 B. 沿轴线方向的拉伸作用 C. 绕轴线方向的扭转作用 D. 垂直轴线方向的弯曲作用 17. 下图连接件，插销剪切面上的切应力τ为（ ） A. 4P/(π) B. 2P/(π) C. P/(2dt) D. P/(dt) 18. 杆件挤压时的应力是______应力。（ ） A. 正 B. 拉 C. 压 D. 切 19. 挤压强度校核公式为（ ） A. B. C. D. 20. 一销轴连接中，销轴直径为 d，被连接板厚度为 t。计算销轴与连接板接触处的挤压面积时，通常取（ ）。 A. 销轴直径与板厚的乘积 B. 销轴半径与板厚的乘积 C. 销轴周长与板厚的乘积 D. 销轴截面与板厚的乘积 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 一根直径为 12 mm 的圆柱销承受单剪切载荷 kN。求圆柱销横截面上的平均切应力。 22. 某铰接连接采用直径为 10 mm 的圆柱销，圆柱销处于双剪切状态。已知销钉材料的许用切应力为 80 MPa，求该连接允许承受的最大剪切载荷。 23. 冲床的最大冲力为400KN，冲头材料的许用应力，被冲剪的板的剪切强度极限为360Mpa。求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔的最小直径d和板的最大厚度t。 24. 叉形接头用直径为 16 mm 的销轴连接，中间连接件厚度为 12 mm，两侧叉板厚度均为 8 mm。销轴处于双剪切状态，许用切应力为 100 MPa，销轴与各连接件间的许用挤压应力为 180 MPa。（1）计算销轴按剪切强度确定的允许载荷。（2）计算中间连接件按挤压强度确定的允许载荷。（3）确定该接头允许承受的最大载荷。 25. 两块钢板采用 4 个直径均为 10 mm 的普通螺栓搭接连接，受轴向拉力 kN。每个螺栓均承受单剪切，钢板厚度为 5 mm。已知螺栓的许用切应力为 90 MPa，钢板的许用挤压应力为 160 MPa。（1）计算每个螺栓承受的剪力及螺栓的实际切应力。（2）计算钢板孔壁的实际挤压应力。（3）判断该连接是否安全，并求其允许承受的最大轴向拉力。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某设备支架采用两只直径为12 mm的普通螺栓与钢板连接，连接承受的轴向拉力为36 kN。钢板厚度为6 mm，螺栓许用剪应力为80 MPa，钢板许用挤压应力为160 MPa。假定两只螺栓均匀受力。（1）计算螺栓的实际剪应力和钢板的实际挤压应力。（2）判断该连接是否满足强度要求。（3）针对不满足要求的项目，提出两项可行的改进措施。 27.（5分）某设备采用两只直径为12 mm的螺栓连接钢板，连接处承受36 kN的轴向拉力。钢板厚度为8 mm，螺栓许用切应力为80 MPa，连接件许用挤压应力为150 MPa。假定载荷由两只螺栓均匀承担。（1）计算每只螺栓的剪切力及螺栓的实际切应力。（2）计算钢板与螺栓接触处的实际挤压应力。（3）判断该连接是否安全，并提出改进措施。 28.（5分）某传动装置的盖板采用直径为10 mm的螺栓进行连接，连接处承受的剪力为48 kN。钢板厚度为8 mm，螺栓许用剪应力为120 MPa，钢板许用挤压应力为180 MPa。螺栓按单剪切受力，且各螺栓受力均匀。（1）分别按螺栓剪切强度和钢板挤压强度计算所需螺栓的最少数量。（2）确定该连接应选用的最少螺栓数量，并说明控制连接强度的因素。（3）说明布置螺栓时还应满足的两项工艺或结构要求。 29.（5分）某传动装置的双盖板铆接连接承受48 kN拉力，采用4个直径为10 mm的铆钉。每个铆钉均处于双剪状态，连接板厚度为6 mm，铆钉许用切应力为80 MPa，许用挤压应力为180 MPa。假定载荷由各铆钉均匀承担。（1）计算铆钉组的实际切应力。（2）计算连接板与单个铆钉之间的实际挤压应力。（3）判断该铆接连接的强度是否满足要求，并说明优先应采取的改进措施。 30.（10分）某起重夹具的叉形接头用一根直径为16 mm的销轴连接。中间连接板厚度为12 mm，两侧叉耳板厚度均为8 mm。销轴承受双剪切，销轴许用剪应力为100 MPa；中间连接板许用挤压应力为150 MPa，两侧叉耳板许用挤压应力为120 MPa。（1）计算销轴按剪切强度允许传递的最大载荷。（2）分别计算中间连接板和两侧叉耳板按挤压强度允许传递的最大载荷，并确定该接头的最大许用载荷。（3）若将中间连接板厚度增加到14 mm，判断接头的薄弱环节是否改变，并说明理由。 31.（10分）某起重支架通过两只普通螺栓与钢结构连接，支架承受30 kN的竖向载荷。螺栓处于单剪状态，连接板厚度为10 mm，螺栓许用切应力为60 MPa，连接板许用挤压应力为120 MPa。现有和两种螺栓可供选用，假定两只螺栓均匀受力。（1）分别按剪切强度和挤压强度计算螺栓所需的最小直径。（2）确定应选用的螺栓规格。（3）按选定规格校核螺栓的实际切应力和连接板的实际挤压应力，并判断是否安全。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》 项目八：直杆的基本变形 任务五：连接件的剪切与挤压 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 下列属于剪切变形的是（ ） A. 起重吊钩 B. 零件冲孔 C. 扁担挑水 D. 钥匙开锁 【答案】B 【解析】零件冲孔时，冲头使材料沿剪切面发生相对错动，属于剪切变形，因此选B。 2. 剪切变形的特点是（ ） A. 杆件轴向伸缩 B. 杆件横截面绕轴线转动 C. 杆件轴线由直线变为曲线 D. 杆件横截面发生相对错动 【答案】D 【解析】剪切变形是杆件受剪力作用后，相邻横截面沿平行于截面的方向发生相对错动的变形。选项D“杆件横截面发生相对错动”符合剪切变形的特点，因此选D。 3. 如图桥式起重机横梁发生直梁弯曲时，其横截面上的内力主要是（ ） A. 轴力 B. 剪力、弯矩 C. 扭矩 D. 拉力 【答案】B 【解析】直梁弯曲的典型内力是剪力和弯矩。桥式起重机横梁受载荷作用发生弯曲，横截面上同时存在剪力和弯矩，用于抵抗外部载荷，因此选B。 4. 使用普通平键进行轴上零件的周向固定与传动，已知键的宽高长分别为 b×h×L，则键的剪切面积是（ ） A. hL B. hL/2 C. bh D. bL 【答案】D 【解析】普通平键传递转矩时，键可能沿轴与轮毂的接触面发生剪切。剪切面的宽度为键宽b，长度为键长L，因此键的剪切面积为A=bL，对应选项D，因此选D。 5. 当杆件受大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对横向力作用时，杆件上两力之间的部分沿外力方向发生相对错位，杆件的这种变形称为______变形。（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 剪切 D. 压缩 【答案】C 【解析】杆件受一对大小相等、方向相反且作用线相距很近的横向力作用时，两力之间的部分发生相对错位，这种变形称为剪切变形，因此选C。 6. 在铆钉的挤压实用计算中，挤压面积应取为（ ） A. 实际的挤压面积 B. 实际的接触面积 C. 挤压面在垂直于挤压力的平面上的投影面积 D. 挤压力分布的面积 【答案】C 【解析】铆钉与板件接触处的实际挤压面为圆柱面，实际接触面积难以准确确定。工程实用计算中，取挤压面在垂直于挤压力平面上的投影面积作为挤压面积，即Aj=dt，其中d为铆钉直径，t为被挤压板件厚度。因此选C。 7. 如图所示的插销穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端受一拉力P，该插销的剪切面积和挤压面积分别等于（ ） A. πdh ,()π B. πdh ,()π() C. πDh ,()π D. πDh ,()π() 【答案】B 【解析】插销上端的帽中间受到向下的拉力P作用，四周圆环受到向上的支持力的作用，这两个力中间的部分就是剪切面πdh，插销帽与下面的砧板的接触面为挤压面，是一个圆环，挤压面积为。 8. 挤压变形的受力特点是：所受外力的合力的作用线______于接触面。（ ） A. 平行 B. 切 C. 垂直 D. 斜交 【答案】C 【解析】挤压变形发生在两个构件的接触面处。其受力特点是外力的合力沿接触面的法线方向作用，即作用线垂直于接触面，使接触处材料产生局部压陷变形。因此选C。 9. 直杆发生剪切变形时，横截面上的内力是（ ） A. 扭矩 B. 弯矩 C. 正应力 D. 剪力 【答案】D 【解析】直杆发生剪切变形时，横截面上产生的内力为剪力。剪力沿截面切向作用，使相邻截面产生相对错动，因此选D。 10. 如图铆接的每个铆钉受到的剪切应力是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 11. 剪切强度校核公式是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】剪切时要求最大工作应力不超过材料的许用剪应力。 12. 剪切是指两个物体相对表面上的什么？（ ） A. 相对滑动 B. 压力作用 C. 扭转 D. 拉伸 【答案】A 【解析】剪切是指两个物体的相对接触面之间沿接触面方向发生相对滑动，或具有相对滑动的趋势。因此选A。 13. 切应力是指什么？（ ） A. 扭转时的应力 B. 拉伸时的应力 C. 压缩时的应力 D. 单位面积上的剪切力 【答案】D 【解析】切应力是指单位面积上的剪切力，与扭转时产生的应力概念不同。 14. 两块厚度相同的钢板用一个铆钉铆接，受力如图所示，已知钢板的厚度为t，铆钉的直径为d，则铆钉横截面的切应力和铆钉与钢板接触面上的挤压应力分别为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 15. 剪切应力与剪切变形之间的关系是（ ） A. 指数 B. 二次 C. 非线性 D. 线性 【答案】D 【解析】在弹性范围内，剪切应力与剪切变形之间是线性关系。 16. 用螺栓连接两块钢板，当外力使两钢板沿接合面产生相对滑动趋势时，螺栓杆主要承受的作用是（ ）。 A. 沿横截面方向的剪切作用 B. 沿轴线方向的拉伸作用 C. 绕轴线方向的扭转作用 D. 垂直轴线方向的弯曲作用 【答案】A 【解析】两钢板沿接合面发生相对滑动时，螺栓杆会在与外力方向相应的横截面处受到剪切作用，因此应按剪切强度进行校核。 17. 下图连接件，插销剪切面上的切应力τ为（ ） A. 4P/(π) B. 2P/(π) C. P/(2dt) D. P/(dt) 【答案】B 18. 杆件挤压时的应力是______应力。（ ） A. 正 B. 拉 C. 压 D. 切 【答案】A 【解析】挤压是构件接触面之间相互压紧产生的局部受压现象，挤压时的应力属于正应力，因此选A。 19. 挤压强度校核公式为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】构件要满足挤压强度条件，必须使最大挤压应力不超过许用挤压应力。 20. 一销轴连接中，销轴直径为 d，被连接板厚度为 t。计算销轴与连接板接触处的挤压面积时，通常取（ ）。 A. 销轴直径与板厚的乘积 B. 销轴半径与板厚的乘积 C. 销轴周长与板厚的乘积 D. 销轴截面与板厚的乘积 【答案】A 【解析】连接件的挤压面积按受力方向上的投影面积计算。销轴与板孔的挤压面积为销轴直径乘以连接板厚度，即 d×t。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 一根直径为 12 mm 的圆柱销承受单剪切载荷 kN。求圆柱销横截面上的平均切应力。 【答案】圆柱销横截面的平均切应力为 MPa。 【解析】剪切面积 。平均切应力 。 22. 某铰接连接采用直径为 10 mm 的圆柱销，圆柱销处于双剪切状态。已知销钉材料的许用切应力为 80 MPa，求该连接允许承受的最大剪切载荷。 【答案】该连接允许承受的最大剪切载荷为 kN。 【解析】双剪切面积 。最大载荷 。 23. 冲床的最大冲力为400KN，冲头材料的许用应力，被冲剪的板的剪切强度极限为360Mpa。求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔的最小直径d和板的最大厚度t。 【答案】解：（1）要在钢板上冲孔，必须保证冲头的挤压强度足够。 即： 圆整后取可以冲的孔的最小直径是35mm。 （3）要冲出孔，必须使剪应力大于剪切强度极限，即： 圆整后，板的最大厚度是10mm。 【解析】解：（1）要在钢板上冲孔，必须保证冲头的挤压强度足够。 即： 圆整后取可以冲的孔的最小直径是35mm。 （3）要冲出孔，必须使剪应力大于剪切强度极限，即： $d圆整后，板的最大厚度是10mm。 24. 叉形接头用直径为 16 mm 的销轴连接，中间连接件厚度为 12 mm，两侧叉板厚度均为 8 mm。销轴处于双剪切状态，许用切应力为 100 MPa，销轴与各连接件间的许用挤压应力为 180 MPa。（1）计算销轴按剪切强度确定的允许载荷。（2）计算中间连接件按挤压强度确定的允许载荷。（3）确定该接头允许承受的最大载荷。 【答案】（1）销轴按剪切强度确定的允许载荷为 kN。（2）中间连接件按挤压强度确定的允许载荷为 kN。（3）该接头允许承受的最大载荷为 kN。 【解析】（1）销轴处于双剪切状态，剪切面积为 。销轴按剪切强度确定的允许载荷为 。 （2）中间连接件的挤压面积为 。中间连接件按挤压强度确定的允许载荷为 。 （3）两侧叉板共同承受载荷，每侧叉板承受 ，其按挤压强度确定的允许总载荷为 。因此接头允许承受的最大载荷取销轴剪切、中间连接件挤压和两侧叉板挤压允许载荷中的最小值，即 。 25. 两块钢板采用 4 个直径均为 10 mm 的普通螺栓搭接连接，受轴向拉力 kN。每个螺栓均承受单剪切，钢板厚度为 5 mm。已知螺栓的许用切应力为 90 MPa，钢板的许用挤压应力为 160 MPa。（1）计算每个螺栓承受的剪力及螺栓的实际切应力。（2）计算钢板孔壁的实际挤压应力。（3）判断该连接是否安全，并求其允许承受的最大轴向拉力。 【答案】（1）每个螺栓承受的剪力为 kN，实际切应力为 MPa。（2）钢板孔壁的实际挤压应力为 MPa。（3）该连接安全，允许承受的最大轴向拉力为 kN。 【解析】（1）单个螺栓剪力 ，。（2）挤压应力 。（3）按剪切计算 ；按挤压计算 ，取较小值。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某设备支架采用两只直径为12 mm的普通螺栓与钢板连接，连接承受的轴向拉力为36 kN。钢板厚度为6 mm，螺栓许用剪应力为80 MPa，钢板许用挤压应力为160 MPa。假定两只螺栓均匀受力。（1）计算螺栓的实际剪应力和钢板的实际挤压应力。（2）判断该连接是否满足强度要求。（3）针对不满足要求的项目，提出两项可行的改进措施。 【答案】（1）每只螺栓承受的剪力为 。螺栓剪切面积为 。实际剪应力为 。实际挤压应力为 。（2）螺栓实际剪应力大于80 MPa，钢板实际挤压应力大于160 MPa，该连接不满足强度要求。（3）可适当增加螺栓数量；可增大螺栓直径或增大连接钢板厚度，并重新进行剪切和挤压强度校核。 【解析】（1）螺栓按单剪切计算，钢板挤压面积取螺栓直径与板厚的乘积。（2）剪应力和挤压应力均超过许用值，连接存在剪断和孔壁压溃风险。（3）改进后应保证螺栓与钢板的强度同时满足要求。 27.（5分）某设备采用两只直径为12 mm的螺栓连接钢板，连接处承受36 kN的轴向拉力。钢板厚度为8 mm，螺栓许用切应力为80 MPa，连接件许用挤压应力为150 MPa。假定载荷由两只螺栓均匀承担。（1）计算每只螺栓的剪切力及螺栓的实际切应力。（2）计算钢板与螺栓接触处的实际挤压应力。（3）判断该连接是否安全，并提出改进措施。 【答案】（1）每只螺栓承受的剪力为。螺栓剪切面积为。实际切应力为。（2）实际挤压应力为。（3）实际切应力和实际挤压应力均超过许用值，连接不安全。可增加螺栓数量、增大螺栓直径或增大连接板厚度。 【解析】（1）螺栓受单剪，先按均载求单只螺栓剪力，再用剪切面积计算切应力。（2）挤压面积取螺栓直径与钢板厚度的乘积。（3）两项强度条件均不满足，需提高连接件的承载能力。 28.（5分）某传动装置的盖板采用直径为10 mm的螺栓进行连接，连接处承受的剪力为48 kN。钢板厚度为8 mm，螺栓许用剪应力为120 MPa，钢板许用挤压应力为180 MPa。螺栓按单剪切受力，且各螺栓受力均匀。（1）分别按螺栓剪切强度和钢板挤压强度计算所需螺栓的最少数量。（2）确定该连接应选用的最少螺栓数量，并说明控制连接强度的因素。（3）说明布置螺栓时还应满足的两项工艺或结构要求。 【答案】（1）单只螺栓的剪切面积为 。单只螺栓许用剪力为 。按剪切强度计算，螺栓数量为 ，取6只。单只螺栓许用挤压力为 。按挤压强度计算，螺栓数量为 ，取4只。（2）应至少选用6只螺栓。螺栓剪切强度控制该连接的承载能力。（3）螺栓间距应满足规定要求，避免钢板局部削弱过大；螺栓中心至板边距离应满足要求，防止板边撕裂。 【解析】（1）连接件数量应分别按剪切与挤压两种失效形式计算，并取较大的整数。（2）按剪切强度所需螺栓数量较多，因此剪切强度为薄弱环节。（3）合理的间距和边距可减小孔间剪断及板边撕裂的风险。 29.（5分）某传动装置的双盖板铆接连接承受48 kN拉力，采用4个直径为10 mm的铆钉。每个铆钉均处于双剪状态，连接板厚度为6 mm，铆钉许用切应力为80 MPa，许用挤压应力为180 MPa。假定载荷由各铆钉均匀承担。（1）计算铆钉组的实际切应力。（2）计算连接板与单个铆钉之间的实际挤压应力。（3）判断该铆接连接的强度是否满足要求，并说明优先应采取的改进措施。 【答案】（1）单个铆钉的单个剪切面面积为。铆钉组总剪切面积为。实际切应力为。（2）单个铆钉承担的载荷为。实际挤压应力为。（3）切应力小于许用切应力，满足剪切强度要求；挤压应力大于许用挤压应力，不满足挤压强度要求。应优先增大连接板厚度或增加铆钉直径。 【解析】4个铆钉双剪，总抗剪面积为4×2×π×102/4=628.32 mm2，τ=48000/628.32=76.39 MPa＜80 MPa。单钉受力12000 N，p=12000/(10×6)=200 MPa＞180 MPa，挤压不合格；应优先增大板厚或铆钉直径。 30.（10分）某起重夹具的叉形接头用一根直径为16 mm的销轴连接。中间连接板厚度为12 mm，两侧叉耳板厚度均为8 mm。销轴承受双剪切，销轴许用剪应力为100 MPa；中间连接板许用挤压应力为150 MPa，两侧叉耳板许用挤压应力为120 MPa。（1）计算销轴按剪切强度允许传递的最大载荷。（2）分别计算中间连接板和两侧叉耳板按挤压强度允许传递的最大载荷，并确定该接头的最大许用载荷。（3）若将中间连接板厚度增加到14 mm，判断接头的薄弱环节是否改变，并说明理由。 【答案】（1）销轴单个剪切面的面积为 。销轴承受双剪切，其许用载荷为 ，即 。（2）中间连接板的许用挤压力为 ，即 。两侧叉耳板的许用挤压力为 ，即 。接头最大许用载荷为28.80 kN，中间连接板挤压强度控制连接承载能力。（3）中间连接板加厚后的许用挤压力为 ，即 。此时两侧叉耳板的许用挤压力为30.72 kN，接头薄弱环节变为两侧叉耳板的挤压强度。 【解析】销轴双剪许用载荷为2×π×162/4×100=40.21 kN；中间板挤压许用载荷为16×12×150=28.80 kN；两叉耳板为2×16×8×120=30.72 kN，故接头许用载荷28.80 kN。中间板加厚至14 mm后为33.60 kN，薄弱环节改为叉耳板挤压。 31.（10分）某起重支架通过两只普通螺栓与钢结构连接，支架承受30 kN的竖向载荷。螺栓处于单剪状态，连接板厚度为10 mm，螺栓许用切应力为60 MPa，连接板许用挤压应力为120 MPa。现有和两种螺栓可供选用，假定两只螺栓均匀受力。（1）分别按剪切强度和挤压强度计算螺栓所需的最小直径。（2）确定应选用的螺栓规格。（3）按选定规格校核螺栓的实际切应力和连接板的实际挤压应力，并判断是否安全。 【答案】（1）按剪切强度计算，两只螺栓均匀受力且均处于单剪状态时，螺栓组总剪切面积为2×πd2/4，因此τ=F/(2×πd2/4)。由τ≤[τ]得d≥sqrt(2F/(π[τ]))=sqrt(2×30×103/(π×60))=17.84 mm。按挤压强度计算，p=F/(2dt)，由p≤[p]得d≥F/(2t[p])=30×103/(2×10×120)=12.50 mm。（2）螺栓直径应同时满足两项强度条件，故应不小于17.84 mm。现有和两种螺栓均不满足要求，不能选用；应改用公称直径不小于18 mm的螺栓，例如螺栓。（3）若仍按校核，实际切应力τ=30×103/(2×π×142/4)=97.45 MPa，大于许用切应力60 MPa；实际挤压应力p=30×103/(2×14×10)=107.14 MPa，小于许用挤压应力120 MPa。因此螺栓的挤压强度满足要求，但剪切强度不满足要求，连接不安全。若采用螺栓，则τ=30×103/(2×π×182/4)=58.95 MPa，p=30×103/(2×18×10)=83.33 MPa，均小于相应许用应力，连接安全。 【解析】两只螺栓均匀受力，每只承受剪力Fb=F/2=15 kN。按剪切强度：τ=Fb/(πd2/4)=(F/2)/(πd2/4)=2F/(πd2)≤[τ]，故d≥sqrt(2F/(π[τ]))=sqrt(2×30×103/(π×60))=17.84 mm。按挤压强度：p=Fb/(dt)=(F/2)/(dt)=F/(2dt)≤[p]，故d≥F/(2t[p])=30×103/(2×10×120)=12.50 mm。综合两项，d≥17.84 mm，、均不满足，应选用公称直径不小于18 mm的螺栓，如。校核：τ=F/(2×πd2/4)=30×103/(2×π×182/4)=58.95 MPa<60 MPa；p=F/(2dt)=30×103/(2×18×10)=83.33 MPa<120 MPa，均小于相应许用应力，连接安全。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $