第二章--轴向拉伸与压缩与剪切-3.pptVIP

* 一 实例 螺栓 P P 铆钉 P P 连接件 §2-13 剪切与挤压的实用计算 P P 钢杆受剪 二 受力、变形特点 n n （合力） （合力） P P 以铆钉为例： 1 受力特点： 两组力大小相等、方向相反、作用线相距很近（差一个几何面） 2 变形特点： 构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动。 P P n n （合力） （合力） P P 3 剪切面： 构件将发生相互的错动面，n– n 。 单剪： 连接件只有一个剪切面 双剪： 连接件有两个剪切面。 P P 2P P P 剪切面上的内力如何计算？？ n n （合力） （合力） P P 一 连接处破坏的三种形式： 1 剪切破坏 铆钉沿剪切面剪断，如沿n– n面剪断。 2 挤压破坏 铆钉与钢板在相互接触面上因挤压而使连接松动，发生破坏。 钢板在受铆钉孔削弱的截面处，应力增大，易在连接处拉断。 3 拉伸破坏 P P 四 剪切面上应力的实用计算公式 1、连接件处，剪切面上的应力分布实际情况是比较复杂的； 2、实用计算：假设切应力在整个剪切面上均匀分布， 等于剪切面上的平均应力。 1 剪切面积--A ： 错动面  剪力--Fs： 剪切面上的内力 2 名义切应力--?： 3 剪切强度条件（准则）： n n （合力） （合力） P P P n n Fs 剪切面 工作应力不得超过材料的许用应力 五 挤压的实用计算 1 挤压面：连接件和被连接件之间压紧的接触面 构件局部面积的承压现象 挤压面积：挤压面在垂直Fbs方向上的投影面的面积。 挤压面积 挤压面 有效挤压面 Fbs 3 挤压强度条件（准则）： 工作挤压应力不得超过材料的许用挤压应力 2 挤压力―Fbs ：挤压面上的压力的合力 假设：挤压应力在有效挤压面上均匀分布。 Fbs Fbs Fbs 六 应用 2 有效挤压面 平面 圆柱面 挤压面的面积 圆柱面的直径平面面积 七 小结 1 各面的确定 剪切面：与外力平行 挤压面：与外力垂直 接触面 P P Fbs 1、 连接件有效挤压面积 剪切力、挤压力均为：P 2P P P 2、 非连接件有效挤压面积 d D F F 挤压力：F挤压面积： 厚度均为：t [例1] 木榫接头如图所示，a = b =12cm，h=35cm，c=4.5cm, P=40KN，试求接头的切应力和挤压应力。 解：? 受力分析如图 ?切应力和挤压应力 剪力： 挤压力： P P P P P b P a c h h 剪切面： 挤压面： 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，键的许用切应力为[?]= 60MPa ，许用挤压应力为[?bs]= 100M Pa，试校核键的强度。 m b h L m d P 综上，键满足强度要求。 ?剪切和挤压强度校核 b h L m d P [例3] 钢板冲孔，冲孔直径d=15mm，钢板厚度 问：P=？ 解： 利用剪切破坏条件 [练1] 指出图示螺栓的剪切面、挤压面 P D d t b 剪切： 挤压： P P P d 剪切： 挤压： P/2 P/4 [练3] 计算图示铆钉的剪切、挤压应力 [练2] 一房架接头受到与水平方向夹角为θ的P力作用，接 头尺寸如图示，问工作时，该接头处的受剪面积As= ； 挤压面积Abs= 。 ab tb 解：?受力分析如图 [例4 选做] 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[?bs]= 320M Pa，试校核铆接头的强度。（假定每个铆钉受力相等。） b P P t t d P P P 1 1 2 2 3 3 P/4 ?钢板的2--2和3—3面为危险面（拉压） ?剪应力和挤压应力的强度条件 综上，接头安全。 t t d P P P 1 1 2 2 3 3 P/4 * * * * *