第09讲第五章-剪--切-.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,F,F,第五章 剪 切,1.剪切的概念,F,F,在力不很大时，两力作用线之间的一微段，由于错动而发生歪斜，原来的矩形各个直角都改变了一个角度 。这种变形形式称为剪切变形，称为切应变或角应变。,受力特点：,构件受到了一对大小相等，方向相反，作用线平行且相距很近的外力。,变形特点：,在力作用线之间的横截面产生了相对错动。,第五章 剪 切,2.挤压的概念,构件发生剪切变形时，往往会受到挤压作用，这种,接触面之间相互压紧作用,称为挤压。,构件受到挤压变形时，相互挤压的接触面称为,挤压面(,A,j y,),。作用于挤压面上的力称为,挤压力(,F,j,y,),，挤压力与挤压面相互垂直。如果挤压力太大，就会使铆钉压扁或使钢板的局部起皱,。,F,F,F,3.剪切的实用计算,切力F,Q:,剪切面上分布内力的合力。,F,用,截面法,计算剪切面上的内力。,F,F,m,m,F,Q,F,Q,切应力,切应力在截面上的实际分布规律比较复杂，工程上通常采用“实用计算法”，即假定切力在剪切面上的分布是均匀的。所以,:,M Pa,构件在工作时不发生剪切破坏的,强度条件,为:,为材料的许用切应力，是根据试验得出的抗剪强度 除以安全系数确定的。,工程上常用材料的许用切应力，可从有关设计手册中查得。一般情况下，也可按以下的经验公式确定：,塑性材料:(0.60.8),脆性材料:(0.81.0),4.挤压的实用计算,当构件承受的挤压力,F,jy,过大而发生挤压破坏时，会使联接松动，构件不能正常工作。因此，对发生剪切变形的构件，通常除了进行剪切强度计算外，还要进行挤压强度计算,。,挤压应力:,“实用计算法”，即认为挤压应力在挤压面上的分布是均匀的。故挤压应力为,:,M Pa,F,jy,为挤压力（,N,）；,A,jy,为挤压面积（）,当挤压面为半圆柱侧面时，中点的挤压应力值最大，如果用挤压面的正投影面作为挤压计算面积，计算得到的挤压应力与理论分析所得到的最大挤压应力近似相等。因此，在挤压的实用计算中，对于铆钉、销钉等圆柱形联接件的挤压面积用 来计算。,为了保证构件局部不发生挤压塑性变形，必须使构件的工作挤压应力小于或等于材料的许用挤压应力，即挤压的,强度条件,为,:,M Pa,塑性材料:(1.52.5),脆性材料:(0.91.5),材料的许用挤压应力，是根据试验确定的。使用时可从有关设计手册中查得，也可按下列公式近似确定。,挤压强度条件也可以解决强度计算的三类问题。当联接件与被联接件的材料不同时，应对挤压强度较低的构件进行强度计算。,例,1:,试校核图,0-2-1,所示带式输送机传动系统中从动齿轮与轴的平键联接的强度。已知轴的直径,d,48,mm,，,A,型平键的尺寸为,b,14,mm,，,h,9,mm,，,L,45,mm,，传递的转矩M,l81481,N,mm,，键的许用切应力,60,MPa,，许用挤压应力,jy,130,MPa,。,F,F,M,解：,1.,以键和轴为研究对象,求键所受的力,:,M,o,(,F,),0,F,一 M,0,F=2M/d=2 x 181481/48=7561.7 N,键联接的破坏可能是键沿,m,m,截面被切断或键与键槽工作面间的挤压破坏。剪切和挤压强度必须同时校核。,用截面法可求得切力和挤压力,：,F,Q,F,j y,F,7561.7,N,2.,校核键的强度。,键的剪切面积,A,b l=b,（,L,b,）,键的挤压面积为,A,j y,hl,/2,=h,（,L,b,）,2,=,M P a,=,17,4,MPa,jy,MPa,54.2,MPa,jy,键的剪切和挤压强度均满足要求。,例2：在厚度 的钢板上欲冲出一个如图所示形状的孔，已知钢板的抗剪强度 ，现有一冲剪力为 的冲床，问能否完成冲孔工作?,8,10,解：,完成冲孔工作的条件,：,由平衡方程：F,Q,=100,KN,A,=,8 x 5 x 2+3.14 x 5 x 2 x 5,=237,mm,2,=,100,KN,/,237,mm,2,=422,M Pa,所以，该冲床能完成冲孔工作。,