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2、剪切强度计算
(1)剪切强度条件
剪切强度条件就就是使构件得实际剪应力不超过材料得许用剪应力。
???? (5—6)
这里[τ]为许用剪应力,单价为Pa或MPa.
由于剪应力并非均匀分布,式(5—2)、(5-6)算出得只就是剪切面上得平均剪应力,所以在使用实验得方式建立强度条件时,应使试件受力尽可能地接近实际联接件得情况,以确定试样失效时得极限载荷τ0,再除以安全系数n,得许用剪应力[τ]。
?? ??? (5—7)
各种材料得剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说,材料得剪切许用应力[τ]与材料得许用拉应力[σ]之间,存在如下关系:
对塑性材料:
对脆性材料:
(2)剪切实用计算
剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题,这里就不展开论述了。但在剪切计算中要正确判断剪切面积,在铆钉联接中还要正确判断单剪切与双剪切。下面通过几个简单得例题来说明.
例5—1图5—12(a)所示电瓶车挂钩中得销钉材料为20号钢,[τ]=30MPa,直径d=20mm。挂钩及被连接板件得厚度分别为t=8mm与t1=12mm。牵引力F=15kN。试校核销钉得剪切强度.
图5-12电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图
解:销钉受力如图5-12(b)所示。根据受力情况,销钉中段相对于上、下两段沿m-m与n—n两个面向左错动。所以有两个剪切面,就是一个双剪切问题。由平衡方程容易求出:
销钉横截面上得剪应力为:
故销钉满足剪切强度要求.
例5—2如图5-13所示冲床,Fmax=400KN,冲头[σ]=400MPa,冲剪钢板得极限剪应力τb=360MPa。试设计冲头得最小直径及钢板最大厚度。
图5-13冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图
解:(1)按冲头压缩强度计算d
所以
(2)按钢板剪切强度计算t
钢板得剪切面就是直径为d高为t得柱表面。
所以
例5—3如图5—14所示螺钉受轴向拉力F作用,已知[τ]=0、6[σ],求其d:h得合理比值.
图5—14螺钉受轴向拉力示意图
解:螺杆承受得拉应力小于等于许用应力值:
螺帽承受得剪应力小于等于许用剪应力值:
当σ、τ同时分别达到[σ]、[τ]时。材料得利用最合理,既
所以可得
—---——=extPart_01C9B6CD、
第二节?冲压常用材料得化学成分与力学性能
一、黑色金属
二、有色金属
三、非金属
一、黑色金属?
1、深拉深用冷轧钢板发化学成分与力学性能
1)深拉深钢板得化学成分?深拉深用冷轧钢板主要有08Al、08F、08、及10、15、20钢.其化学成分如表8—44所示.
表8—44?深拉深冷轧薄钢板得化学成分(GB/T5213-1985与GB/T710-1991)
钢板
化学成分(质量分数%)
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Cu
Al
08Al
≤0、08
≤0、03
0、35~0、45
≤0、020
≤0、03
≤0、01
≤0、03
≤0、15
0、02~0、07
08F
0、05~0、11
≤0、03
0、25~0、50
≤0、040
≤0、04
≤0、25
≤0、10
≤0、25
—
08
0、05~0、12
0、17~0、37
0、35~0、65
≤0、035
≤0、04
≤0、25
≤0、10
≤0、25
—
10
0、07~0、14
0、17~0、37
0、35~0、65
≤0、035
≤0、04
≤0、25
≤0、15
≤0、25
—
15
0、12~0、19
0、17~0、37
0、35~0、65
≤0、040
≤0、04
≤0、25
≤0、25
≤0、25
—
20
0、17~0、24
0、17~0、37
0、35~0、65
≤0、040
≤0、04
≤0、25
≤0、25
≤0、25
—
(2)影响钢板冲压性能得主要因素?化学成分、金属组织、力学性能与表面质量等均影响冲压性能
在上述钢号中用量最大得就是08钢,并有沸腾钢与镇静钢之分,沸腾钢08F价廉,表面质量好,但偏析比较严重,且有“应变时效”倾向,对于冲压性能要求高,外观要求严格得零件不适合。08Al镇静钢板价格较高,但性能均匀,“应变时效”倾向小,适用于汽车、拖拉机覆盖件得拉深。
1)08钢中主要元素对冲压性能得影响(表8—45)
表8-45?主要元素对08钢冲压性能得影响
元素名称
对冲压性能得影响
C
增加FeC得数量,提高钢板得抗拉强度与屈服强度,降低塑性,使冲压性能恶化,特别就是当FeC出现于晶界时,对冲压性能得不利影响更大
Si
硅溶于铁素体中,强化铁素体得作用很大,增加强度,降低塑性,含硅量越低越好,深冲压钢板不能用硅脱氧
Mn
锰得直接影响不大,锰与
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