工程力学材料力学课件

1、工程力学材料力学第二章第二章 剪切剪切2-1 2-1 工程实际中的剪切问题工程实际中的剪切问题2-2 2-2 剪切的实用计算剪切的实用计算工程力学材料力学螺栓连接螺栓连接铆钉连接铆钉连接销轴连接销轴连接2-1 2-1 工程实际中的剪切问题工程实际中的剪切问题工程力学材料力学平键连接平键连接榫连接榫连接焊接连接焊接连接工程力学材料力学 铆钉连接铆钉连接工程力学材料力学 铆钉铆钉( (销轴）连接销轴）连接工程力学材料力学榫连接榫连接工程力学材料力学剪切受力特点：剪切受力特点：作用在构件两侧面上的外力合力大小相作用在构件两侧面上的外力合力大小相 等、方向相反且作用线相距很近。等、方向相反且作用线相距

2、很近。变形特点：变形特点：构件沿两力作用线之间的某一截面产生相构件沿两力作用线之间的某一截面产生相 对错动或错动趋势。对错动或错动趋势。FFFFmm铆钉连接铆钉连接剪床剪钢板剪床剪钢板剪切面剪切面剪切的概念剪切的概念工程力学材料力学剪切受力特点：剪切受力特点：作用在构件两侧面上的外力合力大小相作用在构件两侧面上的外力合力大小相 等、方向相反且作用线相距很近。等、方向相反且作用线相距很近。变形特点：变形特点：构件沿两力作用线之间的某一截面产生相构件沿两力作用线之间的某一截面产生相 对错动或错动趋势。对错动或错动趋势。FFFFmm铆钉连接铆钉连接工程力学材料力学剪切受力特点：剪切受力特点：作用在构

3、件两侧面上的外力合力大小相作用在构件两侧面上的外力合力大小相 等、方向相反且作用线相距很近。等、方向相反且作用线相距很近。变形特点：变形特点：构件沿两力作用线之间的某一截面产生相构件沿两力作用线之间的某一截面产生相 对错动或错动趋势。对错动或错动趋势。铆钉双剪切铆钉双剪切工程力学材料力学双剪切双剪切剪切面剪切面工程力学材料力学工程力学材料力学1-2 1-2 剪切的实用计算剪切的实用计算1、剪且强度FF剪切面上必然存在和外力大小相等方剪切面上必然存在和外力大小相等方向相反的内力向相反的内力, ,称剪力称剪力, ,用用F FS S表示表示, ,由平由平横方程得横方程得FFS两钢板用铆钉连接，当给它

4、拉力作两钢板用铆钉连接，当给它拉力作用时，用时，F F过大，铆钉可能沿过大，铆钉可能沿m-mm-m截面截面剪断，剪断，m-mm-m截面叫截面叫剪切面FSFmmSFmmF工程力学材料力学剪切实用计算公式：AFS:剪切面上的切应力 FS:剪切面上的剪力 A :剪切面面积假设应力在剪切面（m-m截面）上均匀分布切应力强度条件： AFS由实验方法确定 2、剪切强度条件FSFmmSFmmF工程力学材料力学一个剪切面一个剪切面工程力学材料力学二个剪切面二个剪切面工程力学材料力学剪切破坏条件 车床上的保险销,当载荷增加到某一数值时,保险销即被剪断,从而保护车床的重要部件.冲床冲头能剪断工件得到需要的形状,对

5、这类问题所要求的破坏条件为uSAF工程力学材料力学3、挤压强度工程力学材料力学工程力学材料力学挤压的实用计算挤压的实用计算FFbsFbsF 在铆钉连接中，在铆钉与钢板相互接触的侧面上，将发生在铆钉连接中，在铆钉与钢板相互接触的侧面上，将发生彼此间的彼此间的局部承压现象，称为局部承压现象，称为挤压挤压。在接触面上的压力，称为。在接触面上的压力，称为挤压力挤压力Fbs 挤压力过大，可能引起螺栓压扁或钢板在孔缘压皱，从而导致连接挤压力过大，可能引起螺栓压扁或钢板在孔缘压皱，从而导致连接松动而松动而失效失效 工程力学材料力学挤压力不是内力，而是外力挤压力不是内力，而是外力bsbsbsAFdAbs 挤压

6、面的计算面积挤压面的计算面积挤压的实用计算挤压的实用计算FFbsFbsF实用计算中，名义挤压应力公式实用计算中，名义挤压应力公式 实际的挤压面是实际的挤压面是半个圆柱半个圆柱面面，而在实用计算中用其，而在实用计算中用其直直径平面径平面Abs来代替来代替工程力学材料力学工程力学材料力学bsbsbsbsAF挤压强度条件：挤压强度条件： 8 . 06 . 0剪切强度条件：剪切强度条件： AFs脆性材料：脆性材料：塑性材料：塑性材料： 0 . 27 . 1bs 0 . 18 . 0 5 . 19 . 0bs可从有关设计规范中查得可从有关设计规范中查得工程力学材料力学cbFAFbsbsbslbFAFs工

7、程力学材料力学dhFAFbsbsbs24dFAFs 为充分利用材料，切为充分利用材料，切应力和挤压应力应同时满应力和挤压应力应同时满足强度条件足强度条件242dFdhFhd82bs工程力学材料力学剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算例题例题3-23-2平键连接平键连接 图示齿轮用平键与轴连接，图示齿轮用平键与轴连接，已知轴的直径已知轴的直径d=70mmd=70mm，键的尺寸，键的尺寸为为 ，传递的扭转力偶矩传递的扭转力偶矩M Me e=2kN=2kNm m，键，键的许用应力的许用应力 =60MPa=60MPa， = = 100MPa100MPa。试校核键的强度。试校核键的强度。mmlhb1

8、001220bsOF FdMen nhb(a)(a)FSMennO(b)(b)0.5h0.5hbsbsbsAFFSnnb bl(c)(c)工程力学材料力学2-13 2-13 剪切和挤压的实用计算剪切和挤压的实用计算解解：（1 1）校核键的剪切强度）校核键的剪切强度sFAbl由平衡方程由平衡方程0oM 得得22seddFblM6922200028.6 1028.6 20 100 70 10eMPaMPabld（2 2）校核键的挤压强度）校核键的挤压强度2bsbsbsbshFAl由平衡方程得由平衡方程得sbsFF或或2bshbll366322(20 10 )(28.6 10 )95.3 1095.

9、312 10bsbsbPaMPah平键满足强度要求。平键满足强度要求。工程力学材料力学工程力学材料力学工程力学材料力学工程力学材料力学工程力学材料力学工程力学材料力学工程力学材料力学工程力学材料力学工程力学材料力学t1FFAtt1Bd工程力学材料力学t1FFAtt1Bdd2F2FF剪切面剪切面工程力学材料力学d2F2FFF2FFQ4 42 2dA MPa51AFQ1 12 2tt bsbsbsMPa 1 15 50 0tdFAF剪切面剪切面工程力学材料力学DdhF工程力学材料力学DdhF4 42 22 2)(bsdDA hddhA 工程力学材料力学FFtt工程力学材料力学FFbFFtt工程力学材料力学FFbkN5 .224FFQ MPa11242QQdFA