60滾子鏈銷軸的靜強度破斷受力分析

尚召華，許全全，王魁，付洪聚

（青島征和工業股份有限公司，山東 青島 266705）

0 引言

傳統觀念認為，極限拉伸載荷對大部分鏈條來說，實際上是取決于銷軸的剪切強度，因為在靜拉力試驗中，銷軸一般是薄弱環節，多在內外鏈板之間受剪切破壞[1]。對上述說法，筆者有不同看法。我們先來看看剪切面的定義：截面沿力的方向發生相對錯動的變形稱為剪切變形，產生相對錯動的截面稱為剪切面[2]。剪切面位于兩組相反外力的作用區域之間，并且與外力的作用線平行，如圖1所示，剪切面在宏觀上接近一個平面，其不平度一般會小于剪切間隙Δ。典型的由靜剪切應力造成的斷口還有一個特征：一般剪切斷面上有一小部分光亮區，如圖2所示。平常鏈條靜強度破斷實驗中，我們發現鏈條拉斷（斷銷軸）時銷軸斷面并不符合剪切面的特征，以60滾子鏈(節距p=19.05 mm)為例，靜強度破斷時斷裂的往往是銷軸，其斷裂位置一般在套筒和外鏈板之間，斷口宏觀形貌如圖3所示，斷面出現明顯的弧形，不符合剪切面特征。基于此，我們猜想60滾子鏈銷軸斷裂，并非主要是受剪切力作用，或者說不僅僅是受到剪切力的作用。基于上述猜想，我們對銷軸進行了受力分析。

圖1 剪切變形示意圖

圖2 典型的剪切斷面

圖3 銷軸斷面

1 60滾子鏈銷軸的受力分析

60鏈條拉力試驗中銷軸主要受到外鏈板和套筒的力，其結構和整體受力情況如圖4所示，圖中b3為鏈條外節內寬，本文取b3為18.1 mm，LT為套筒高度，本文取LT為17.7 mm，Δ為內外鏈板間總側隙的一半。……