材料力学第二章剪切

1、第二章 剪 切2-1 工程实际中的剪切问题2-2 剪切的实用计算第二章 剪 切 【本章重点内容】确定剪切力和挤压力确定剪切面和挤压面剪切和挤压的强度计算第二章 剪 切 2-1 工程实际中的剪切问题第二章 剪 切 21 工程实际中的剪切问题1.工程中的剪切问题剪切钢板 连接件销钉21 工程实际中的剪切问题连接件 螺栓 连接件 键1.工程中的剪切问题横向外力的合力大小相等，方向相反，作用线相距很近.两力间的横截面发生相对错动.外力特点：变形特点：这种变形称为剪切变形.21 工程实际中的剪切问题剪切变形2.连接件的破坏作用在接触面上的压力.接触面产生的塑性变形.外力特点：变形特点：挤压变形这种变形称

2、为挤压变形.21 工程实际中的剪切问题2.连接件的破坏 剪切破坏 沿剪切面的相互错动为剪切破坏. 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. 挤压破坏 接触面的局部区域发生显著塑性变形或被压碎.3.连接件破坏的三种形式21 工程实际中的剪切问题2-2 剪切的实用计算第二章 剪 切 实用计算 连接件在连接处即接触面上的应力分布复杂，很难作出精确的理论分析，所以采用近似计算.实用计算基础 假定应力均匀分布; 在假定的前提下进行实物或模型实验，确定许用应力.22 剪切的实用计算1.剪切强度螺栓连接22 剪切的实用计算截面法：沿剪切面m - m截开FS 平行截面的内力称为剪力（2

3、）切应力实用计算假设：假设剪力均匀分布在剪切面上.22 剪切的实用计算截面法：沿剪切面m m截开FS 剪力，A 剪切面积.（1）平衡方程（2.1）1.剪切强度剪切面A剪切强度条件 材料的许用切应力剪切面A脆性材料塑性材料 根据实验,一般情况下，材料的许用切应力与许用拉应力之间存在如下关系：22 剪切的实用计算（2.2） 在与实际构件受力情况相似条件下进行试验，同样按切应力均匀分布假设计算，测定失效时 的极限值/安全系数.有效挤压面(1) 挤压力挤压：构件局部面积的承受压力现象.(2) 有效挤压面积FFF22 剪切的实用计算F 接触面上的合力Abs 接触面面积2.挤压强度(1) 挤压力实用计算假

4、设：挤压应力在有效挤压面上均匀分布.(2) 有效挤压面积FFF有效挤压面22 剪切的实用计算（2.3）2.挤压强度(3) 挤压强度条件（准则）脆性材料塑性材料 实际挤压面22 剪切的实用计算（2.4）实际挤压应力工作挤压应力不得超过材料的许用挤压应力.有效挤压面2.挤压强度当两个接触构件的材料不同时，如何确定连接强度？应以连接中抵抗剪切、挤压能力较弱的构件进行强度计算.(1) 校核强度(2) 设计截面尺寸(3) 确定载荷22 剪切的实用计算3.剪切和挤压强度计算22 剪切的实用计算 例2-1 2.5m3挖掘机减速器，轴与齿轮通过键连接。键受力 键 ，轮毂 ， ，校核键连接强度.解：（1）校核键

5、的强度22 剪切的实用计算解：（1）校核键的强度 例2-1 2.5m3挖掘机减速器，轴与齿轮通过键连接。键受力 键 ，轮毂 ， ，校核键连接强度.22 剪切的实用计算解：（2）校核挤压强度 例2-1 2.5m3挖掘机减速器，轴与齿轮通过键连接。键受力 键 ，轮毂 ， ，校核键连接强度.22 剪切的实用计算 例2-2 高炉热风围管套环与吊杆连接， 试校核销轴连接强度.解：（1）校核剪切强度22 剪切的实用计算解：（2）校核挤压强度 例2-2 高炉热风围管套环与吊杆连接， 试校核销轴连接强度.22 剪切的实用计算在工程实际中，利用剪切破坏.车床传动轴中的保险销冲床冲压模型22 剪切的实用计算 例2

6、-3 冲床冲模，钢板厚度 ，剪切强度极限 冲压直径 的孔，试求冲压力F. 解：利用剪切破坏剪切面积冲压力ttdFFbFF22 剪切的实用计算练2-1解：（1）受力分析 4个铆钉的材料和尺寸相同，承担的剪力也相同. 练2-1 铆接头，受力F=110 kN，钢板厚度t=1 cm，宽度b =8.5 cm ，许用应力=160 MPa ；铆钉直径d=1.6 cm，许用剪应力=140 MPa ，许用挤压应力bs=320 MPa，试校核连接强度.（设每个铆钉受力相等） 22 剪切的实用计算解：（1）受力分析F112233F/4ttdFFbFF 练2-1 铆接头，受力F=110 kN，钢板厚度t=1 cm，宽

7、度b =8.5 cm ，许用应力=160 MPa ；铆钉直径d=1.6 cm，许用剪应力=140 MPa ，许用挤压应力bs=320 MPa，试校核连接强度.（设每个铆钉受力相等） 22 剪切的实用计算解：（2）铆钉剪切和挤压剪切面挤压面F112233F/4ttdFF 练2-1 铆接头，受力F=110 kN，钢板厚度t=1 cm，宽度b =8.5 cm ，许用应力=160 MPa ；铆钉直径d=1.6 cm，许用剪应力=140 MPa ，许用挤压应力bs=320 MPa，试校核连接强度.（设每个铆钉受力相等） 22 剪切的实用计算解：（2）铆钉剪切和挤压ttdFF剪切面挤压面 练2-1 铆接头

8、，受力F=110 kN，钢板厚度t=1 cm，宽度b =8.5 cm ，许用应力=160 MPa ；铆钉直径d=1.6 cm，许用剪应力=140 MPa ，许用挤压应力bs=320 MPa，试校核连接强度.（设每个铆钉受力相等） 22 剪切的实用计算解：（3）钢板拉伸强度F/4F22各截面内力F112233F/4 练2-1 铆接头，受力F=110 kN，钢板厚度t=1 cm，宽度b =8.5 cm ，许用应力=160 MPa ；铆钉直径d=1.6 cm，许用剪应力=140 MPa ，许用挤压应力bs=320 MPa，试校核连接强度.（设每个铆钉受力相等） 22 剪切的实用计算解：（3）钢板拉伸

9、强度危险截面应力F/4F22F112233F/4 练2-1 铆接头，受力F=110 kN，钢板厚度t=1 cm，宽度b =8.5 cm ，许用应力=160 MPa ；铆钉直径d=1.6 cm，许用剪应力=140 MPa ，许用挤压应力bs=320 MPa，试校核连接强度.（设每个铆钉受力相等） 22 剪切的实用计算解：（3）钢板拉伸强度危险截面应力安全F/4F22F112233F/4 练2-1 铆接头，受力F=110 kN，钢板厚度t=1 cm，宽度b =8.5 cm ，许用应力=160 MPa ；铆钉直径d=1.6 cm，许用剪应力=140 MPa ，许用挤压应力bs=320 MPa，试校核连接强度.（设每个铆钉受力相等） 传动轴传递力偶矩，分析销钉受力.销钉受力：套的力套的力轴的力思考题1：剪切面：22 剪切的实