材料力学第二章 拉伸压缩剪切2013课件.ppt

* * * * * * * * * * * * * m 轴(shaft) 键(key) 齿轮(gear) (3) 键块联接(Keyed connection) (4) 销轴联接(Pinned connection) (Axial Tension Compression，shear) F F A B t d t1 t1 n n （合力） （合力） F F 2、受力特点(Character of external force) 以铆钉为例 构件受两组大小相等、方向相反、作用线相互很近的平行力系作用. 3、变形特点(Character of deformation) 构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动. (Axial Tension Compression，shear) 4、连接处破坏三种形式: (Three types of failure in connections) (1)剪切破坏 沿铆钉的剪切面剪断，如 沿n– n面剪断 . (2)挤压破坏 铆钉与钢板在相互接触面 上因挤压而使溃压连接松动， 发生破坏. F n n FS 剪切面 (shearing plane) (Axial Tension Compression，shear) n n （合力） （合力） F F m m F 剪切面 FS 二、剪切的应力分析 （Analysis of shearing stress) 1、内力计算(Calculation of internal force ) FS - 剪力(shearing force) F F m m 2、切应力（ Shearing stress） 式中， FS - 剪力(shearing force) A-剪切面的面积 (area in shear) 3、强度条件（Strength condition) [?] 为材料的许用切应力 (Allowable shearing stress of a material) (factor of safety) m m F 剪切面 F F m m n - 安全系数 - 剪切极限应力 (ultimate shearing stress) 螺栓与钢板相互接触 的侧面上，发生的彼 此间的局部承压现象， 称为挤压(bearing). 三、挤压的应力分析 (Analysis of bearing stress) F F F F 在接触面上的压力， 称为挤压力(bearing force)， 并记为 F . 挤压面 剪切面 1、挤压力(Bearing force) F = FS （1）螺栓压扁 （2）钢板在孔缘压成椭圆 2、挤压破坏的两种形式 (Two types of bearing failure) F F 3、挤压应力（Bearing stress) Fbs -挤压力 (bearing force) Abs -挤压面的面积（area in bearing) 4、强度条件(Strength condition) [?bs]-许用挤压应力(allowable bearing stress). 挤压现象的实际受力如图 所示. 当接触面为圆柱面时, 挤压面积 Abs为实际接触面在直径平面 上的投影面积 d h 实际接 触面 直径投影面 挤压面的面积计算 当接触面为平面时, Abs 为实际接触面面积. 四、强度条件的应用(Application of strength conditions) (Check the intensity) 1、校核强度 (Determine the allowable dimension) 2、设计截面 (Determine the allowable load) 3、求许可载荷 解：(1) 键的受力分析如图 例题12 齿轮与轴由平键连接,已知轴的直径d=70mm， 键的尺寸为b×h×L=20 ×12 ×100mm，传递的扭转力偶矩Me=2kN.m，键的许用切应力为[?]= 60MPa ，许用挤压应力为[?bs]= 100MPa.试校核键的强度. b h l Me d F Me h 综上，键满足强度要求. (2)校核剪切强度 (3)校核挤压强度 Me d F b h l A 例题13 一销钉连接如图所示， 已知外力 F=18kN,被连接的构件 A 和 B 的厚度分别为 t=8mm 和 t1=5mm ,销钉直径 d=15mm , 销钉材料的许用切应力为 [?] = 60MPa ,许用挤压应力为 [?b