剪切和挤压

键连结和铆钉连接件应力计算,一、剪切变形,1、剪切变形的特点,（1）外力特点：大小相等，方向相反，作用线平行且距离很近。（2）变形特点：两外力作用线之间的横截面发生相互错动。,错位横截面称为剪切面,二、受剪切构件的主要类型,1、铆钉类,铆钉连接,螺栓连接,P,P,螺栓受力情况,受剪切面为两组力分界面,内力外力要平衡,2、键类,单键连接,花键连接,单键连接的受力分析,d,M,F,二、受剪切构件的主要类型,三、剪切的实用计算,P,P,1、剪切变形的内力计算,剪切面,F,将螺栓从剪切面截开，由力的平衡，有：,F为剪切内力，即剪应力在剪切面上的合力，我们称之为剪力.,P,2、剪应力及剪切强度计算,由于变形区域较小，应力计算采用假定计算法。假设：假设剪力在剪切面上呈均匀分布。,许用剪应力,上式称为剪切强度条件,其中，F 为剪切力剪切面上内力的合力,A 为剪切面面积,三、剪切的实用计算,受剪切螺栓剪切面面积的计算：,d,受剪切单键剪切面面积计算：,取单键下半部分进行分析,外力,剪切面,合力,剪切力,假设单键长宽高分别为 l b h,l,b,h,则受剪切单键剪切面面积：,三、剪切的实用计算,设合外力为P,剪切力为Q,则剪应力为：,螺栓和单键剪应力及强度计算：,螺栓,单键,三、剪切的实用计算,四、挤压及其实用计算,1、挤压的概念,两构件相互接触，且在接触面上有较大力传递时，在两接触面上所发生的局部相互压紧现象。,挤压破坏的特点： 在构件相互接触的表面，因承受了较大的压力，在接触处的局部区域发生显著的塑性变形或挤碎。,作用于接触面的压力称为挤压力,挤压面为上半个圆周面,挤压面为下半个圆周面,铆钉或螺栓连接,挤压力的作用面称为挤压面,四、挤压及其实用计算,键连接,上半部分挤压面,下半部分挤压面,四、挤压及其实用计算,2、挤压应力及强度计算,在挤压面上，单位面积上所具有的挤压力称为挤压应力。,假定计算法：假设一：假设挤压力在计算挤压面上呈均匀分布；假设二：计算挤压面为挤压面的正投影面。,挤压力,计算挤压面的面积,许用挤压应力,四、挤压及其实用计算,关于挤压面面积的确定,键连接,l,h,b,铆钉或螺栓连接,挤压力分布,h,d,四、挤压及其实用计算,分析轮、轴、平键结构中键的剪切面与挤压面,(1)、 取轴和键为研究对象进行受力分析,键的右侧的下半部分受到轴给键的作用力，合力大小F；,(2)、单独取键为研究对象受力分析,键的左侧上半部分受到轮给键的约束反力的作用，合力大小F；,四、挤压及其实用计算,例 齿轮与轴由平键（bhL=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= 60M Pa ，许用挤压应力为jy= 100M Pa，试校核键的强度。,四、挤压及其实用计算,1 键的受力分析,（bhL=20 12 100） d=70mm， m=2KNm = 60M Pa ， jy= 100M Pa,2 剪切面与挤压面的判定,综上，键满足强度要求。,切应力和挤压应力的强度校核,（bhL=20 12 100） d=70mm， m=2KNm = 60M Pa ， jy= 100M Pa,剪切与挤压的主要区别,剪切面与外力平行,挤压面与外力垂直,剪切应力为剪应力,挤压应力为正应力,剪切面计算,铆钉与螺栓,键,挤压面计算,四、挤压及其实用计算,例 电瓶车挂钩由插销联