5.剪切与挤压的实用计算.ppt

第5章剪切与挤压的实用计算 5 2剪切与挤压的实用计算 5 1剪切与挤压的概念与实例 5 1剪切与挤压的概念与实例 一 连接件 在构件连接处起连接作用的部件 剪切 例 螺栓 铆钉 键等 连接件虽小 起着传递载荷的作用 二 受力特点和变形特点 剪切 以铆钉为例 1 受力特点 作用在构件两侧面上横向外力的合力等值 反向 作用线平行且相距很近 2 变形特点 位于两力之间的截面发生相对错动 这种变形形式称为剪切 剪切 3 连接处破坏三种形式 剪切破坏沿铆钉的剪切面剪断 如沿n n面剪断 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 拉伸破坏 钢板在受铆钉孔削弱的截面处 应力增大 易在连接处拉断 5 剪切 1 剪切面 构件将发生相互错动的截面 如n n 2 剪切面上的内力 剪力 剪力 剪切面上与截面相切的内力 用Fs表示 其作用线与剪切面平行 4 概念 3 单剪 只有一个剪切面的剪切变形 剪切 4 双剪切 有两个剪切面的剪切变形 联接件在受剪切变形的同时 它在传递力的接触面上也受到较大的挤压力的作用 从而出现局部的压缩变形 这种现象称为挤压 6 挤压面 发生挤压的接触面 7 挤压力 挤压面上的压力 用Fbs表示 当挤压力过大时在钢板孔处产生局部显著的塑性变形 剪切 5 挤压 式中 材料的许用切应力 剪切强度条件 假设切应力在剪切面上均匀分布 则 剪切面上的剪应力 Fs 剪力 剪切 5 2剪切与挤压的实用计算 一 剪切的实用计算 AQ 剪切面面积 二 挤压的实用计算 剪切 1 挤压力 接触面上的压力 2 挤压面积 接触面在垂直Pjy方向上的投影面的面积 挤压面积 注意 1 实际挤压面为平面时 计算挤压面积为实际挤压面积 2 实际挤压面为曲面时 计算挤压面积为半圆柱面的正投影面积 假设挤压应力在计算挤压面上均匀分布 则 挤压应力 式中 为挤压面上的挤压力 为计算挤压面积 5 2剪切与挤压的实用计算 剪切 4 挤压强度条件 3 挤压应力 由挤压力引起的应力 剪切面与挤压面的区别 1 剪切面是假想连接件被剪断的痕迹面 剪切面与外力平行 2 挤压面是两受力构件的相互接触面 挤压面与外力垂直 例1木榫接头如图所示 a b 12cm h 35cm c 4 5cm P 40KN 试求接头的剪应力和挤压应力 解 1 剪切面面积和剪力为 2 挤压面面积和挤压力为 剪切 剪应力 挤压应力 解 1 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 键的许用剪应力为 60MPa 许用挤压应力为 bs 100MPa 试校核键的强度 剪切 综上 键满足强度要求 2 剪切强度校核 剪切 3 挤压强度校核 解 1 键的受力分析如图 例3齿轮与轴由平键 b 16mm h 10mm 连接 它传递的扭矩m 1600Nm 轴的直径d 50mm 键的许用剪应力为 80MPa 许用挤压应力为 jy 240MPa 试设计键的长度 剪切 剪切 2 按剪切应力强度条件求L1 4 求 L 3 按挤压应力强度条件求L1 例4冲床的最大冲力为 冲头材料的许用压应力 被冲剪钢板的抗剪强度极限 求在最大冲力作用下能冲剪的孔最小直径和钢板厚度 5 2剪切与挤压的实用计算 剪切 1 确定圆孔的最小直径 由抗压强度条件得 取最小直径为 2 确定钢板的最大厚度 冲剪成孔应满足的条件得 故取钢板的最大厚度为 例5钢板许用拉伸应力 许用挤压应力钢板厚度mm 宽b 100mm 铆钉许用切应力 许用挤压应力 铆钉直径d 20mm 载荷 试校核钢板和铆钉的强度 5 2剪切与挤压的实用计算 剪切 1 校核钢板的拉伸强度 故钢板的拉伸强度是安全的 2 校核钢板的挤压强度 故钢板的挤压强度是安全的 3 校核铆钉的剪切强度铆钉属于双剪问题 故铆钉的剪切强度是安全的 5 2剪切与