剪切计算及常用材料强度.doc

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