剪切与挤压-PPT参考课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第一节 引 言,剪切与挤压,在工程结构或机械中，构件之间通常通过,铆钉,销轴,键,键,等连接件相连接,这类连接件的主要变,形破坏形式是,剪切与,挤压,销轴,铆钉,本章主要解决连接件,的强度问题,F,F,螺栓,2,剪切的受力特点,剪切的变形特点,构件在两侧面受到大小相等、方,向相反、作用线相距很近的外力,（外力合力）的作用,构件沿位于两侧外力之间的截面,发生相对错动,发生错动的截面称为,剪切面,铆钉,剪切面,3,铆钉连接主要有三种方式：,3.,双盖板对接（图,c,），铆钉受双剪。,1.,搭接（图,a,），铆钉受单剪；,2.,单盖板对接（图,b,），铆钉受单剪；,4,连接件在受到剪切变形的同时，,往往还要受到挤压变形。,在外力作用下，连接件与被连接,件之间在侧面互相压紧、传递压,力。由于一般接触面较小而传递,的压力较大，就有可能在接触面,局部被压溃或发生塑性变形。这,种变形破坏形式就称为挤压。,传递压力的接触面称为,挤压面,5,榫齿连接,在木结构中，常用榫齿连接，其中有平齿连接（图,a,）、单齿连接（图,b,）和双齿连接（图,c,）等。,（,2,）,挤压破坏,铆钉与钢板在相互接触面上因挤压而使溃压连接松动，发生破坏,.,总结：连接处破坏三种形式,:,(Three types of failure in connections),（,1,）,剪切破坏,沿铆钉的剪切面剪断,.,6,（,3,）拉伸,破坏,钢板在受铆钉孔削弱的截面处，,应力增大，易在连接处拉断,.,7,8,第二节 剪切的实用计算,一、剪切面上的内力,剪切面上的内力为一个切向力，称为剪力，记作,F,S,铆钉,9,二、剪切面上的应力,F,S,为,剪切面上的剪力，用截面法由平衡方程确定,A,S,为,剪切面的面积,在剪切面上，只存在切应力,工程中假设剪切面上的切应力平均分布，即有,10,三、剪切强度条件,为,材料的许用切应力,11,第三节 挤压的实用计算,一、挤压应力的实用计算,在挤压面上，存在着法向,的挤压应力，记作,bs,F,bs,为,挤压面上的挤压力,A,bs,为挤压面的计算面积，,取实际挤压面在垂直于挤,压力的平面上投影的面积,挤压应力的工程实用计算,公式为,12,二、挤压强度条件,bs,为,材料的许用挤压应力,13,例,1,图示连接件，已知,板和铆钉材料相同，许用应力,试校核该连接件强度。,结论：该连接件的强度符合要求。,解：,14,例,5,图示带肩杆件，已知材料的许用切应力,=,100,MPa,、,许用挤压应力,bs,=320 MPa,、,许用拉应力,=160 MPa,，,试确定许可载荷。,解：,1,）根据杆件拉伸强度确定许可载荷,由拉伸强度条件,解得,挤压面,D,d,h,F,挤压面,剪切面,d,d,15,16,2,）根据凸肩的剪切强度确定许可载荷,杆件凸肩的剪切面为圆柱面，由剪切,强度条件,解得,17,3,）根据凸肩的挤压强度确定许可载荷,杆件凸肩的挤压面为圆环形平面，由,挤压强度条件,解得,所以，许可载荷,18,3,）根据凸肩的挤压强度确定许可载荷,杆件凸肩的挤压面为圆环形平面，由,挤压强度条件,解得,所以，许可载荷,例,1,图示挂钩装置，已知拉力,F,=,20,kN,，,t,1,=,8,mm,，,t,2,=,5,mm,，销钉材料的,许用挤压应力,bs,=,190,MPa,，许用切应力,=,60,MPa,，试确定销钉直径,d,。,解：,销钉承受双剪，每个剪切面上的剪力,1,）根据剪切强度条件确定销钉直径,19,20,根据剪切强度条件,得销钉直径,21,2,）根据挤压强度条件确定销钉直径,得销钉直径,因此，可取销钉直径,22,例,2,如图，皮带轮通过键与轴联接，已知皮带轮传递的力偶矩,M,=600,Nm,;,轴的直径,d,=,40,mm,；,键的尺寸,b,=,12,mm,、,h,=8,mm,、,l,=55,mm,；,键材料的许用切应力,=,60,MPa,、,许用挤压应力,bs,=,180 MPa,，试校核键的强度。,解：,选取键和轴为研究对,象，作出受力图,计算键的受力,得,键的受力,由平衡方程,23,校核键的剪切强度,根据剪切强度条件,键满足剪切强度条件,由截面法，,校核键的挤压强度,显然，键的挤压力,得剪力,24,根据挤压强度条件,键满足挤压强度条件,结论：键的强度满足要求,25,例,3,如图，已知钢板厚度,t,=,5,mm,，剪切,强度极限,b,=,160,MPa,。,欲用冲床将钢板冲出直径,d,=,25,mm,的孔，问所需的冲剪力,F,应为,多大？,解：,由,钢板受剪切变形，剪切面为圆柱侧面,得冲孔所需冲剪力为,26,例,4,图示连接件由两块钢板用,4,个铆钉铆接而成。已知板宽,b,=,80,mm,、板厚,=,10,mm,；铆钉直径,d,=,6,mm,；板和铆钉材料的许用切应力,=,100,MPa,、,许用挤压应力,bs,=,280,MPa,、,许用拉应力,=,160,MPa,。,试确定该连接件所允许承受的轴向拉力,F,。,27,解：,由剪切强度条件,得,1,）根据铆钉的剪切强度确定许可拉力,由于这是对称性问题，可以假设各铆钉受力相同，于是，各铆钉,剪切面上的剪力均为,28,求得,2,）,根据铆钉和板的挤压强度确定许可拉力,由挤压强度条件,显见，各挤压面上的挤压力均为,29,3,）根据板的拉伸强度确定许可拉力,作出板的受力图，,画轴力图，,可见,1-1,截面与,2-2,截面,为可能的危险截面，应分别对其进行拉伸强度计算,30,求得,由,1-1,截面的拉伸强度,31,再由,2-2,截面的拉伸强度,求得,综上所述，拉力,F,的许可值为,32,正视图,俯视图,a,俯视图,b,哪种方案更合理？,思考题,