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第五章 剪切与挤压 键连结和铆钉连接件应力计算 本单元主要讨论 5 1剪切问题 1 剪切变形的特点 外力与连接件轴线垂直 连接件横截面发生错位 我们将错位横截面称为剪切面 2 受剪切构件的主要类型 一 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 二 键类 单键连接 花键连接 单键连接的受力分析 d M F 5 2剪切强度的工程计算 P P 以螺栓为例 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 剪应力在剪切面上的分布情况是非常复杂的 工程上往往采用实用计算的方法 可见 该实用计算方法认为剪切剪应力在剪切面上是均匀分布的 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 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 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 单剪切与双剪切 P 单剪切 双剪切 前面讨论的都是单剪切现象 P 出现两个剪切面 中间段 P 2 P 2 P P 2 P 2 左右两段 P 2 P 2 剪切力为P 剪切面面积2倍 剪切力为P 2 剪切面面积单倍 结论 无论用中间段还是左右段分析 结果是一样的 P 例5 1图示拉杆 用四个直径相同的铆钉连接 校核铆钉和拉杆的剪切强度 假设拉杆与铆钉的材料相同 已知P 80KN b 80mm t 10mm d 16mm 100MPa 160MPa P P 构件受力和变形分析 假设下板具有足够的强度不予考虑 上杆 蓝杆 受拉 最大拉力为P位置在右边第一个铆钉处 拉杆危险截面 拉杆强度计算 b t d 铆钉受剪切 工程上认为各个铆钉平均受力 剪切力为 P 4 铆钉强度计算 5 3挤压强度的工程计算 1 关于挤压现象 一般来讲 承受剪切的构件在发生剪切变形的同时都伴随有局部承压现象 称为挤压挤压 挤压破坏的特点是 在构件相互接触的表面 因承受了较大的压力 是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 在挤压力作用下接触面的变形称为挤压变形 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 键连接 上半部分挤压面 下半部分挤压面 1 挤压强度的工程计算 由挤压力引起的应力称为挤压应力 与剪切应力的分布一样 挤压应力的分布也非常复杂 工程上往往采取实用计算的办法 一般假设挤压应力平均分布在挤压面上 挤压力 挤压面面积 许用挤压应力 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 剪切与挤压的主要区别 剪切面与
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