工程力学基础 课件 任务5.1 认识剪切

任务5.1认识连接件的剪切与挤压认识剪切剪板机是用一个刀片相对另一刀片作往复直线运动剪切板材的机器，如图5-1-1。是借于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，将各种厚度的金属板材裁剪成所需的尺寸。剪板机属于锻压机械中的一种，主要作用就是金属加工行业。剪切机也是用于切断金属材料的一种机械设备，如图5-1-2。为了满足后继工序和产品尺寸规格的要求，各种钢材生产工艺过程中都必须有剪切工序。剪刀是生活中经常用到的一种工具，如图5-1-3。剪刀常用来剪切布、纸片、绳等片状或线状的物体，其两刃交错，可以开合。那么这些工具中的“双刃”在剪切过程中起到了什么作用？图5-1-1剪板机图5-1-2剪切机图5-1-3剪刀1.生活中你还见过哪些剪切例子？2.产生剪切的结构会发生什么样的变形？一、常见的联接件形式在构件联接处起联接作用的部件，称为联接件，例如：螺栓、铆钉、键等，如图5-1-2所示。在工程结构中，常用螺栓连接将两个或多个部件连成整体。铆钉可以将两个或两个以上的元件（一般为板材或型材）联接在一起，形成一种不可拆卸的静联接。铆接较螺栓连接更为经济、重量更轻，适于自动化安装，但铆钉连接不适于太厚的材料，材料越厚铆接难度越高。键通常用来连接轴和装在轴上的转动零件（如齿轮、带轮等），起传递扭矩的作用。图5-1-1螺栓连接图5-1-2铆钉连接知识拓展一般依螺栓强度等级不同，可以分为普通螺栓和高强度螺栓。采用高强度螺栓的连接有摩擦型连接和承压型连接之分，前者对螺栓施加很大的预拉力，使被连接的部件接触面通过摩擦得以传力；后者则依靠螺栓杆膏剪和被连接钢板的螺栓孔壁承压来传力。图5-1-3健块连接二、剪切变形上述常用的连接件都是承受剪切的零件。我们以铆钉连接为例介绍剪切的概念。上下两片钢板以大小相等、方向相反的两个力作用在钢板上，使得铆钉上下两部分沿n截面发生错动的变形。我们将构件在大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对平行力的作用下发生的错动变形，称为剪切变形，发生相对错动的截面称为剪切面。图5-1-4剪切变形三、剪切应力研究剪切力时，以剪切面将铆钉分为上下两个部分，其中Q是剪切面上与外力大小相等、方向相反的内力，这个内力沿截面作用，称为剪力。

铆钉剪切面上，平行于剪切面的应力称为剪应力，剪应力的实际分布情况比较复杂，在实际计算中，一般假设剪切面上的剪应力是均匀分布的，用τ表示。若以A表示剪切面面积，则剪应力剪应力的单位与应力一样，为Pa，常用MPa。图5-1-5剪切变形

认识剪切第三步确定剪力和剪应力的大小第二步分析剪切变形第一步判断发生剪切的构件第一步：判断发生剪切的构件螺栓是发生剪切的构件，其受到上下两块钢板的作用，并且作用在螺栓上面的力是大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对平行力。任务1：认识螺栓连接中的剪切第二步：分析剪切变形由于受到大小相等，方向相反的两个力作用在钢板上，使得铆钉上下两部分沿n截面发生错动的变形，剪切面为S截面。第三步：确定剪力和剪应力的大小研究剪切力时，以剪切面S将受剪构件分为两部分，并以一部分为研究对象，剪应力Q位于剪切