剪切(0509).ppt
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1、 第三章第三章 剪切实用计算剪切实用计算材料力学F12BAC一、剪切概念及其实用计算一、剪切概念及其实用计算连接件连接件:铆钉、销钉、螺栓、:铆钉、销钉、螺栓、键等。键等。连接件受力以后产生的变形连接件受力以后产生的变形主要主要是是剪切变形剪切变形。材料力学FF*受力特征:受力特征:杆件受到两个大小相等,方杆件受到两个大小相等,方向相反、作用线垂直于杆的向相反、作用线垂直于杆的轴线并且相互平行且相距很轴线并且相互平行且相距很近的力的作用。近的力的作用。*变形特征:变形特征:杆件沿两力之间的截面发生错动,直至破坏(小矩形杆件沿两力之间的截面发生错动,直至破坏(小矩形 )。)。剪切面剪切面剪切面:
2、剪切面:发生错动的面。发生错动的面。单剪:单剪:有一个剪切面的杆件,如铆钉。有一个剪切面的杆件,如铆钉。剪切实用计算材料力学一个剪切面一个剪切面单剪单剪剪切实用计算材料力学双剪:双剪:有两个剪切面的杆件,如螺栓有两个剪切面的杆件,如螺栓。F/2F/2F材料力学求应力(求应力(剪应力剪应力):*实用计算方法实用计算方法:根据构件破坏的可能性,以直接试验:根据构件破坏的可能性,以直接试验为基础,以较为近似的名义应力公式进行构件的强度计为基础,以较为近似的名义应力公式进行构件的强度计算。算。名义剪应力名义剪应力:假设剪应力在整个剪切面上均匀分布。:假设剪应力在整个剪切面上均匀分布。剪切实用计算材料力
3、学剪切强度条件:剪切强度条件:名义许用剪应力名义许用剪应力1 1、选择截面尺寸、选择截面尺寸;2 2、确定最大许可载荷,、确定最大许可载荷,3 3、强度校核。、强度校核。可解决三类问题:可解决三类问题:在假定的前提下进行在假定的前提下进行实物或模型实验,确实物或模型实验,确定许用应力。定许用应力。剪切实用计算材料力学F Fdt冲头冲头钢板钢板冲模冲模例题例题3-1 3-1 图示冲床的最大冲压力为图示冲床的最大冲压力为400KN,被冲剪钢板的剪切极限被冲剪钢板的剪切极限 应力为应力为 ,试求此冲床所能冲剪钢板的最大厚度试求此冲床所能冲剪钢板的最大厚度 t。已知已知 d=34mm。剪切实用计算材料
4、力学FFF F剪切面剪切面解解:剪切面是钢板内被:剪切面是钢板内被 冲头冲出的圆柱体冲头冲出的圆柱体 的侧面:的侧面:t冲孔所需要的冲剪力:冲孔所需要的冲剪力:故故即即剪切实用计算材料力学例题例题例题例题3-23-23-23-2 凸缘联轴节传递的力偶矩凸缘联轴节传递的力偶矩凸缘联轴节传递的力偶矩凸缘联轴节传递的力偶矩MMe e200 Nm200 Nm200 Nm200 Nm,凸缘之间用凸缘之间用凸缘之间用凸缘之间用4 4 4 4只只只只螺栓相联接,螺栓直径螺栓相联接,螺栓直径螺栓相联接,螺栓直径螺栓相联接,螺栓直径d d d d10 mm10 mm10 mm10 mm,对称地分布在对称地分布在
5、对称地分布在对称地分布在D=80 mmD=80 mmD=80 mmD=80 mm的的的的圆周上,圆周上,圆周上,圆周上,已知螺栓和轴的材料均为已知螺栓和轴的材料均为已知螺栓和轴的材料均为已知螺栓和轴的材料均为35353535号钢,其许用应力号钢,其许用应力号钢,其许用应力号钢,其许用应力 =60=60=60=60MPaMPaMPaMPa,试校核试校核试校核试校核螺栓的剪切和强度。螺栓的剪切和强度。螺栓的剪切和强度。螺栓的剪切和强度。TT凸缘凸缘材料力学二、挤压概念及其实用计算二、挤压概念及其实用计算挤压挤压:连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。:连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。
6、FF/2F/2F/2F/2F剪切实用计算材料力学挤压引起的可能的破坏:挤压引起的可能的破坏:在接触表面产生过大的塑性变形、在接触表面产生过大的塑性变形、压碎或连接件(如销钉)被压扁。压碎或连接件(如销钉)被压扁。*挤压强度问题挤压强度问题(以销为例)(以销为例)挤压力(中间部分):挤压力(中间部分):F/2F/2F 挤压面挤压面 :直径等于:直径等于d,高度为接高度为接触高度的半圆柱表面。触高度的半圆柱表面。挤压应力挤压应力 :挤压面上分布的正应力。:挤压面上分布的正应力。剪切实用计算材料力学*挤压挤压实用计算方法实用计算方法:假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。假设挤压应力在整个挤压面上均匀
7、分布。挤压面面积的计算:挤压面面积的计算:1 1、平面接触(如平键):、平面接触(如平键):挤压面面积等于实际的承压面积。挤压面面积等于实际的承压面积。FFbhlh平键高度平键高度l平键长度平键长度剪切实用计算材料力学键键键键:连接轴和轴上的传动件(如齿轮、皮带轮等)连接轴和轴上的传动件(如齿轮、皮带轮等)连接轴和轴上的传动件(如齿轮、皮带轮等)连接轴和轴上的传动件(如齿轮、皮带轮等),使轴使轴使轴使轴 和传动件不发生相对转动,以传递扭矩。和传动件不发生相对转动,以传递扭矩。和传动件不发生相对转动,以传递扭矩。和传动件不发生相对转动,以传递扭矩。材料力学2 2、柱面接触(如铆钉):、柱面接触(
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