工建力学材料力学第九讲.ppt

例题4 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 [?bS]= 200MPa . 试校核销钉的强度. t1 F F A t t1 B d t1 F F A t t1 B d 解: (1)销钉受力如图b所示 d F 剪切面 挤压面 d F 挤压面 F FQ FQ (2)校核剪切强度 由截面法得两个面上的剪力 剪切面积为 (3)挤压强度校核 这两部分的挤压力相等，故应取长度 为t的中间段进行挤压强度校核. 故销钉是安全的. 剪切面 D d h F (1)销钉的剪切面面积 A (2)销钉的挤压面面积 AbS 思考题 挤压面 D d h F 挤压面 剪切面 h d 例题5一铆钉接头用四个铆钉连接两块钢板. 钢板与铆钉材 料相同. 铆钉直径 d =16mm，钢板的尺寸为 b =100mm， t =10mm，F = 90kN，铆钉的许用应力是 [?] =120MPa， [?bS] =120MPa，钢板的许用拉应力 [?]=160MPa. 试校核铆钉 接头的强度. F F t t F F b F F t t (1) 校核铆钉的剪切强度 每个铆钉受力为 F/4 每个铆钉受剪面上的剪力为 F F b F/4 F/4 剪切面 (2) 校核铆钉的挤压强度 每个铆钉受挤压力为F/4 F/4 F/4 剪切面 挤压面 (3)校核钢板的拉伸强度 F F/4 F/4 F/4 F/4 + F 3F/4 F/4 整个接头是安全的 F F/4 F/4 F/4 F/4 1 1 2 2 第二章 剪切 §2-1 工程实际中的剪切问题 §2-2 剪切的实用计算 螺栓连接 铆钉连接 销轴连接 2-1 工程实际中的剪切问题 平键连接 榫连接 焊接连接 铆钉连接 铆钉(销轴）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 剪切的概念 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。 铆钉双剪切 双剪切 剪切面 1-2 剪切的实用计算 1、剪且强度 F F 剪切面上必然存在和外力大小相等方向相反的内力,称剪力,用FS表示,由平横方程得 两钢板用铆钉连接，当给它拉力作用时，F过大，铆钉可能沿m-m截面剪断，m-m截面叫剪切面 剪切实用计算公式： τ:剪切面上的切应力 FS:剪切面上的剪力 A :剪切面面积 假设应力在剪切面（m-m截面）上均匀分布 切应力强度条件： 由实验方法确定 2、剪切强度条件  一个剪切面 二个剪切面 剪切破坏条件 车床上的保险销,当载荷增加到某一数值时,保险销即被剪断,从而保护车床的重要部件.冲床冲头能剪断工件得到需要的形状,对这类问题所要求的破坏条件为 3、挤压强度 挤压的实用计算 F F 在铆钉连接中，在铆钉与钢板相互接触的侧面上，将发生彼此间的局部承压现象，称为挤压。在接触面上的压力，称为挤压力Fbs 挤压力过大，可能引起螺栓压扁或钢板在孔缘压皱，从而导致连接松动而失效 挤压力不是内力，而是外力 ——挤压面的计算面积 挤压的实用计算 F F 实用计算中，名义挤压应力公式 实际的挤压面是半个圆柱面，而在实用计算中用其直径平面Abs来代替 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 为充分利用材料，切应力和挤压应力应同时满足强度条件 剪切和挤压的实用计算 例题3-2 平键连接 图示齿轮用平键与轴连接，已知轴的直径d=70mm，键的尺寸为 ，传递的扭转力偶矩Me=2kN·m，键的许用应力[τ]=60MPa，[ ]= 100MPa。试校核键的强度。 O F d Me ｝ n n h b (a) FS Me n n O (b) 0.5h FS n n b (c) 目 录 §2-13 剪切和挤压的实用计算