材料力学 2剪切.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,*,剪切与挤压的实用计算,材料力学,目录,第二章 拉伸、压缩与剪切,第二章 拉伸、压缩与剪切,剪切的概念及实用计算,挤压的概念及实用计算,2-13,剪切与挤压的实用计算,目录,一、剪切概念及其实用计算,目录,钢板剪切分析,目录,F,F,*,受力特征：,杆件受到两个大小相等，方,向相反、作用线垂直于杆的,轴线并且相互平行且相距很,近的力的作用。,*,变形特征：,杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏（小矩形 ）。,剪切面,剪切面：,发生错动的面。,单剪：,有一个剪切面的杆件，如铆钉。,目录,单 剪 切,目录,实用计算,目录,双 剪 切,目录,一个剪切面,单剪,目录,铆钉挤压应力分布,目录,求应力（,剪应力,）,：,*,实用计算方法,：根据构件破坏的可能性，以直接试验,为基础，以较为近似的名义应力公式进行构件的强度计,算。,名义剪应力,：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布。,目录,剪切强度条件：,名义许用剪应力,1,、选择截面尺寸,;,2,、确定最大许可载荷，,3,、强度校核。,可解决三类问题：,在假定的前提下进行,实物或模型实验，确,定许用应力。,目录,例,2-13-1,如图所示冲床，,F,max,=400kN,，,冲头,400MPa,，,冲剪钢板,u,=360,MPa,，,设计冲头的最小直径值及钢板厚度最大值。,解,(1),按冲头的压缩强度计算,d,(2),按钢板剪切强度计算,t,第二章 拉伸、压缩与剪切,二、挤压概念及其实用计算,铆钉截面变形,目录,挤压,：连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。,F,F/2,F/2,F/2,F/2,F,目录,挤压引起的可能的破坏：,在接触表面产生过大的塑性变形、,压碎或连接件（如销钉）被压扁。,*,挤压强度问题,（以销为例）,挤压力（中间部分）：,F/2,F/2,F,挤压面,：直径等于,d,，,高度为接,触高度的半圆柱表面。,挤压应力,：挤压面上分布的正应力。,目录,*,挤压,实用计算方法,：,假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。,挤压面面积的计算：,1,、平面接触（如平键）：,挤压面面积等于实际的承压面积。,F,F,b,h,l,h,平键高度,l,平键长度,目录,平 键 受 剪 面,目录,平 键 切 应 力,目录,平 键 挤 压 应 力,目录,键,:,连接轴和轴上的传动件（如齿轮、皮带轮等）,使轴,和传动件不发生相对转动，以传递扭矩。,目录,铆钉名义挤压应力,目录,2,、柱面接触（如铆钉）：,挤压面面积为实际的承压面积在其直径,平面上的投影。,d,铆钉或销钉直径，,接触柱面的长度,挤压强度条件：,目录,挤压强度条件,：,挤压许用应力,：,由模拟实验测定,挤压面为平面，计算挤压面,积,就是该面,面积,挤压面为弧面，取受力面对半径的投影面,面积,挤压应力,t,d,F,bs,挤压力,计算挤压面,积,A,bs,=td,第二章 拉伸、压缩与剪切,*,注意：,在应用挤压强度条件进行强度计算时，要注意连接件与被连接,件的材料是否相同，如不同，,应对挤压强度较低的材料进行计,算，相应的采用较低的许用挤压应力。,名义许用挤压应,力，由试验测定。,*,挤压强度条件：,目录,例,2-13-5,电瓶车挂钩由插销联接，如图示,。,插销材料为,20,钢，,=30MPa,，,bs,100MPa,，,直径,d,=20mm,。,挂钩及被联接的板件的厚度分别为,t,=8mm,和,1.5,t,=12mm,。,牵引力,F,=15kN,。,试校核插销的强度。,第二章 拉伸、压缩与剪切,解：,受力分析如图,例4,一铆接头如图所示，受力,P,=110kN,，,已知钢板厚度为,t,=1cm,，,宽度,b,=8.5cm,，,许用应力为,=160M Pa,；,铆钉的直径,d,=1.6cm,，,许用剪应力为,=140M Pa,，,许用挤压应力为,jy,=320M Pa,，,试校核铆接头的强度。（假定每个铆钉受力相等。）,剪切,b,P,P,t,t,d,P,P,P,1,1,2,2,3,3,P,/4,可采用,假设的计算方法,：,假定每个铆钉所受的力都是一样的。,可能造成的破坏：,（,1,）因铆钉被剪断而使铆接被破坏；,（,2,）铆钉和板在钉孔之间相互挤压过大，而使铆接被,破坏；,（,3,）因板有钉孔，在截面被削弱处被拉断。,目录,钢板的2-2和3-3面为危险面,剪应力和挤压应力的强度条件,综上，接头安全。,剪切,t,t,d,P,P,P,1,1,2,2,3,3,P,/4,