26剪切和挤压的实用计算.ppt

剪切变形的特点和求解对策 二、剪切实用强度计算 2.内力分析（截面法） 二、剪切实用强度计算 3.应力分析 假设：切应力沿剪切面均布 剪 切 试 验 剪 切 试 验 例：电瓶车挂钩。插销材料为20钢，[t]=30MPa，直径d=20mm。t=8mm，1.5t=12mm。P=15kN。校核插销的剪切强度。 解： 例 如图所示冲床， kN，冲头 MPa，冲剪钢板 MPa，设计冲头的最小直径值及钢板厚度最大值。 * 一、 剪切的概念和工程实例 铆钉连接 工程实际中用到各种各样的连接，如： 销轴连接 §2-6 剪切和挤压的实用计算 平键连接 榫连接 剪切受力特点：作用在构件两侧面上的外力合力大小相 等、方向相反且作用线相距很近。 变形特点：构件沿两力作用线之间的某一截面产生相 对错动或错动趋势。 F F 铆钉连接 剪床剪钢板 剪切面 剪切，挤压， 剪切变形的特点： 弯曲和拉伸等 求解对策 抓住问题的主要矛盾 采用实用计算方法 问题复杂 按照常规方法求解非常困难 F F 剪切的破坏形式一般有两种： 1、剪切破坏 构件两部分沿剪切面发生滑移、错动 2、挤压破坏 在接触区的局部范围内，产生显著塑性变形 挤压破坏实例 剪切与挤压破坏都是复杂的情况，这里仅介绍工程上的实用计算方法 1.外力分析 剪力 ——剪力 —剪切面积 4.剪切强度条件 —构件许用剪切应力 由剪切实验确定 下一步 名义切应力 一、试验目的 1．测定低碳钢名义抗切强度tb； 2．测定灰铸铁名义抗切强度tb。 二、试验仪器 1．万能材料试验机； 三、试样 试样： 2．剪切器。 四、试验原理 名义抗切强度： 双剪： 试件有两个剪切面 Fb 返回 内力分析 剪力为Q＝P／2 剪切强度计算 剪切面面积A 结论：安全 外力分析 解：（1）按冲头压缩强度计算 所以 （2）按钢板剪切强度计算 所以 挤压力不是内力，而是外力 挤压面上应力分布也是复杂的 实用计算中，名义挤压应力公式 挤压强度条件： 常由实验方法确定 ——挤压面的计算面积 三、挤压的实用计算 F F 挤压强度条件同样可解三类问题 挤压强度条件： 剪切强度条件： 脆性材料： 塑性材料： 可从有关设计规范中查得 P P 例1 木榫接头如图所示，a = b =12cm，h=35cm，c=4.5cm, P=40KN，试求接头的剪应力和挤压应力。 解：?：受力分析如图∶ ?：剪应力和挤压应力 剪切面和剪力为∶ 挤压面和挤压力为： P P P P b a c h m d P 解：?键的受力分析如图 例2 齿轮与轴由平键（b×h×L=20 ×12 ×100）连接，它传递的扭矩m=2KNm，轴的直径d=70mm，键的许用剪应力为[?]= 60M Pa ，许用挤压应力为[?bs]= 100M Pa，试校核键的强度。 m b h L 综上，键满足强度要求。 ?剪应力和挤压应力的强度校核 m d P b h L 解：?键的受力分析如图 例3 齿轮与轴由平键（b=16mm，h=10mm，）连接，它传递的扭矩m=1600Nm，轴的直径d=50mm，键的许用剪应力为[?]= 80M Pa ，许用挤压应力为[? bs]= 240M Pa，试设计键的长度。 m m d P b h L m d P b h L ?剪应力和挤压应力的强度条件 ?综上 例4 已知：F = 80 kN, d = 10 mm, b = 80 mm, d = 16 mm, [t ] = 100 MPa, [s bs] = 300 MPa, [s ] = 160 MPa 试校核接头的强度 搭接接头 解：1. 接头受力分析 当各铆钉的材料与直径均相同，且外力作用线在铆钉群剪切面上的投影，通过铆钉群剪切面形心时， 通常即认为各铆钉剪切面上的剪力相等 若有n个铆钉，则每一个铆钉受力 2. 强度校核 剪切强度： 挤压强度： 拉伸强度： 接头强度足够 *