新第八章 剪切与挤压

第八章剪切挤压实用计算第一节剪切与挤压第二节剪切与挤压的强度计算本章重点剪切与挤压的强度计算工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity螺栓连接铆钉连接销轴连接连接件实例目录一、连接件结构中，起连接作用的构件。特点，几何尺寸小，受力复杂。连接件通常产生剪切和挤压基本变形。第一节剪切与挤压工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity平键连接榫连接焊接连接目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity二、剪切受力特点：一对力作用线非常靠近。三、剪切变形特点：受剪面发生错动。受剪面：一对力之间的面。构件受剪切的同时，接触面上产生挤压现象。目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity判别以下连接件的受剪面和挤压面：目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity切应力计算公式：FAQ切应力强度条件：FAQ可由实验方法确定假设切应力在剪切面（m-m截面）均匀分布：由截面法可求得：FQ=F剪切器2FFAAQ断断断[]n断钢材，[]=（0.6~0.8）目录第二节剪切与挤压的强度计算一、剪切实用计算工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity二、挤压的实用计算CCFAC假设应力在有效挤压面积AC上均匀分布。挤压应力计算公式由图可见，挤压力FC等于F。FCFC有效挤压面是指接触面在垂直于总挤压力作用线平面上的投影。当接触面为平面时，有效挤压面积即为接触面面积；当接触面为圆柱面时，有效挤压面的面积为圆柱的直径面面积。目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversityFACCCC挤压强度条件：C可由实验方法确定。钢材，=（1.7~2）[]C目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversityFFAcbCCCFFAlbQ目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversityFFAdhCCC24FFAdQ为充分利用材料，切应力和挤压应力应满足242FFdhdhd82C目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity栓所需的直径，并校核钢板的强度。螺栓接头如图所示。已知F=40KN，螺栓的许用应力例8-1[]130MPaC[]300MPa，，钢板，的许用拉应力[]160MPa试计算螺解：（1）螺栓的剪切强度计算。螺栓有两个剪切面，FQ=F/2=20kN3Q2Q2010MPa[]4FAd14mmd目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity(2)螺栓的挤压强度计算挤压力C40kNF，有效挤压面积C18Ad3CbsbsC4010MPa[]18FAd7.4mmd取螺栓直径为：d=14mm目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity取螺栓直径为：d=14mm(3)钢板强度校核。主板被一个螺栓孔削弱，削弱处净截面积为22(10014)18mm1548mmA34010MPa25.8MPa[]1548FA盖板厚度累加大于主板厚度，因此只需校核主板强度。目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity例8-2一齿轮用平键与传动轴联结，如图所示。已知轴径70mmd,键的许用应力[]60MPa,bs[]100MPa轴传递的最大转矩e2kNmM试校核键的强度。3e22210kN57.1kN70MFd解：(1)外力分析。(2)剪切面和挤压面分析。剪切面面积QAbl挤压面面积为C2Ahl目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity(3)剪切强度和挤压强度校核。3QQ3CbsbsC57.110MPa28.6MPa[]20100257.110MPa95.2MPa[]12100FAFA结论：键安全目录工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity与钉头高度h的合理比值。例8-3图示螺钉受拉力F作用。已知材料的剪切许用应力[τ]和许用应力[σ]之间的关系为：[τ]=0.6[σ]。试求螺钉直径d解:螺钉头受剪面面积Adh剪力FQ=F令[]Fdh[]Fhd工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity螺杆受拉FN=F令24[]Fd24[]Fd[]0.6[]FFhdd2[]10.420.6[]40.6[]2.4hFFddF工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity小结一、剪切实用计算FAQ二、挤压的实用计算FACCCCAC：有效挤压面面积A：剪切面面积工程力学第八章剪切挤压实用计算CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity