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尚辅网 尚辅网 一、剪切与挤压的概念 工程上常用的铆钉、螺栓、销钉、键称为联接件。此类构 件通常发生剪切和挤压变形。 1、剪切受力特点:联接件两侧面上作用大小相等、方向相反、作用线平行且相距很近的两个外力。 2、剪切变形特点:夹在两力作用线之间的截面发生了相对错动。 挤压变形:联接件与被联接件在接触面相互作用而压紧,称为挤压。 如果挤压力过大,接触面的局部范围内发生压溃的现象,称为挤压破坏。 二、剪切与挤压的强度条件 三、剪切与挤压的强度计算 课堂练习: 课堂练习: 作 业 *课 件 工 程 力 学 *工 程 力 学 尚辅网 第五章 剪切和挤压 尚辅网 主要内容 一、剪切与挤压的概念; 二、剪切与挤压的强度条件; 三、剪切与挤压变形的强度计算。 尚辅网 尚辅网 3、工程实例 尚辅网 2) 螺栓类联接件 3、工程实例 尚辅网 螺栓类联接件 键类传动件 F F/2 F/2 F F M 图1 图2 尚辅网 图3 键的种类与形状 返回 尚辅网 剪切强度条件 挤压强度条件 均可以解决联接件的三类问题。 工程实际中采用实用的计算方法来建立抗剪强度条件和挤压强度条件,它们分别为 剪切挤压实用的计算方法—动画演示 尚辅网 难 点 挤压面若是曲面,按照其正投影面积计算。 d t 图4 返回 尚辅网 F/2 F F F t t 2t FQ 解:1、校核剪切强度 2、校核挤压强度 例1、已知螺栓接头,F=200kN,t=10mm, d=50mm,螺栓材料的 [?]=80MPa,许用挤压应力[σjy]=200MPa,试校核螺栓的强度。 F/2 F/2 图5 所以螺栓强度足够。 尚辅网 F F M b h l 例2、轴与齿轮用普通平键联接,已知轴传递的转矩M=2kNm,轴的直径d=70mm,键b=20mm,h=12mm,键的许用切应力[?]=60MPa,许用挤压应力[σjy]=100MPa,试设计键的长度。 解:1、按照剪切强度确定长度: 2、按照挤压强度确定长度: 图6 r (a) (b) F F F FQ 所以取l=2000/21mm 平键、轮与轴的配合—动画演示 尚辅网 F F M F FQ 图7 (a) 键在轴转动过程中处于不同位置时的受力分析: FQ F FQ FQ (b) F F 尚辅网 冲头 板 冲模 FQ F 解:1、板想被剪切 2、冲头不想被挤压坏 例3、冲床,F=200kN, 冲头材料的[σjy]=200MPa,钢板剪切的极限应力 ?b=80MPa,求能冲出钢板的厚度和孔的直径。 图8 冲床工作—动画演示 尚辅网 难 点 要发生剪切破坏满足的条件 尚辅网 ? 如何找剪切面和挤压面? 尚辅网 1、找图示接头中的剪切面和挤压面。 图9 F F l b h 剪切面A=bl 挤压面Ajy=hl 尚辅网 2、找剪切面和挤压面。 图10 剪切面A=πdt F F l (b) (c) F FQ (a) h F d 挤压面 Ajy=(πD2-πd2)/4 尚辅网 小 结 一、剪切与挤压的实例 ; 二、剪切与挤压的强度条件; 三、剪切与挤压强度条件的应用。 尚辅网 1、如图所示铆钉接头,已知钢板的厚度t=10mm,铆钉直径d = 17mm,铆钉与钢板的材料相同,许用切应力[τ] = 150MPa,许用挤压应力[σjy] = 350MPa,F = 24kN,试校核该铆钉接头的强度。 t t b d 图11 尚辅网 Fjy (a) h F d (c) FQ F 作 业 2、 如图所示的螺栓接头在力F作用下,已知材料的[τ]和[σ]之间的关系为[τ] = 0.6[σ],试计算螺栓直径d与螺栓头部高度h的合理比值。 (b) F 图11 *课 件 工 程 力 学
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