1、,剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算,材料力學(xué),目錄,第二章 拉伸、壓縮與剪切,第二章 拉伸、壓縮與剪切,剪切的概念及實(shí)用計(jì)算 擠壓的概念及實(shí)用計(jì)算,2-13 剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算,目錄,一、剪切概念及其實(shí)用計(jì)算,目錄,鋼板剪切分析,目錄,*受力特征：,桿件受到兩個(gè)大小相等，方 向相反、作用線垂直于桿的 軸線并且相互平行且相距很 近的力的作用。,*變形特征：,剪切面：發(fā)生錯(cuò)動(dòng)的面。,單剪：有一個(gè)剪切面的桿件，如鉚釘。,目錄,單 剪 切,目錄,實(shí)用計(jì)算,目錄,雙 剪 切,目錄,一個(gè)剪切面,單剪,目錄,鉚釘擠壓應(yīng)力分布,目錄,求應(yīng)力（剪應(yīng)力）：,*實(shí)用計(jì)算方法：根據(jù)構(gòu)件破壞的可能性，以直接試驗(yàn) 為基礎(chǔ)，以較為近

2、似的名義應(yīng)力公式進(jìn)行構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì) 算。,名義剪應(yīng)力：假設(shè)剪應(yīng)力在整個(gè)剪切面上均勻分布。,目錄,剪切強(qiáng)度條件：,名義許用剪應(yīng)力,1、選擇截面尺寸;,2、確定最大許可載荷，,3、強(qiáng)度校核。,在假定的前提下進(jìn)行 實(shí)物或模型實(shí)驗(yàn)，確 定許用應(yīng)力。,目錄,例2-13-1 如圖所示沖床，F(xiàn)max=400kN，沖頭400MPa，沖剪鋼板u=360 MPa，設(shè)計(jì)沖頭的最小直徑值及鋼板厚度最大值。,解(1)按沖頭的壓縮強(qiáng)度計(jì)算d,(2)按鋼板剪切強(qiáng)度計(jì)算 t,第二章 拉伸、壓縮與剪切,二、擠壓概念及其實(shí)用計(jì)算,鉚釘截面變形,目錄,擠壓：連接件和被連接件在接觸面上相互壓緊的現(xiàn)象。,目錄,擠壓引起的可能的破壞：在接

3、觸表面產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形、 壓碎或連接件（如銷(xiāo)釘）被壓扁。,*擠壓強(qiáng)度問(wèn)題（以銷(xiāo)為例）,擠壓力（中間部分）：,擠壓面 ：直徑等于d，高度為接 觸高度的半圓柱表面。,擠壓應(yīng)力 ：擠壓面上分布的正應(yīng)力。,目錄,*擠壓實(shí)用計(jì)算方法： 假設(shè)擠壓應(yīng)力在整個(gè)擠壓面上均勻分布。,擠壓面面積的計(jì)算：,1、平面接觸（如平鍵）：擠壓面面積等于實(shí)際的承壓面積。,h平鍵高度,l平鍵長(zhǎng)度,目錄,平 鍵 受 剪 面,目錄,平 鍵 切 應(yīng) 力,目錄,平 鍵 擠 壓 應(yīng) 力,目錄,鍵:連接軸和軸上的傳動(dòng)件（如齒輪、皮帶輪等）,使軸 和傳動(dòng)件不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以傳遞扭矩。,目錄,鉚釘名義擠壓應(yīng)力,目錄,2、柱面接觸（如鉚釘）：擠

4、壓面面積為實(shí)際的承壓面積在其直徑 平面上的投影。,d鉚釘或銷(xiāo)釘直徑，, 接觸柱面的長(zhǎng)度,擠壓強(qiáng)度條件：,目錄,擠壓強(qiáng)度條件：,擠壓許用應(yīng)力：由模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)定,擠壓面為平面，計(jì)算擠壓面積就是該面面積,擠壓面為弧面，取受力面對(duì)半徑的投影面面積,擠壓應(yīng)力,第二章 拉伸、壓縮與剪切,*注意：,在應(yīng)用擠壓強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，要注意連接件與被連接 件的材料是否相同，如不同，應(yīng)對(duì)擠壓強(qiáng)度較低的材料進(jìn)行計(jì) 算，相應(yīng)的采用較低的許用擠壓應(yīng)力。,名義許用擠壓應(yīng) 力，由試驗(yàn)測(cè)定。,*擠壓強(qiáng)度條件：,目錄,例2-13-5 電瓶車(chē)掛鉤由插銷(xiāo)聯(lián)接，如圖示。插銷(xiāo)材料為20鋼，=30MPa，bs100MPa，直徑d=20mm。掛鉤及被聯(lián)接的板件的厚度分別為t=8mm和1.5t=12mm。牽引力F=15kN。試校核插銷(xiāo)的強(qiáng)度。,第二章 拉伸、壓縮與剪切,解：受力分析如圖,例4 一鉚接頭如圖所示，受力P=110kN，已知鋼板厚度為 t=1cm，寬度 b=8.5cm ，許用應(yīng)力為 = 160M Pa ；鉚釘?shù)闹睆絛=1.6cm，許用剪應(yīng)力為= 140M Pa ，許用擠壓應(yīng)力為jy= 320M Pa，試校核鉚接頭的強(qiáng)度。（假定每個(gè)鉚釘受力相等。）,剪切,可采用假設(shè)的計(jì)算方法： 假定每個(gè)鉚釘所受的力都是一樣的。,可能造成的破壞：,（1）因鉚釘被剪斷而使鉚接被破壞；,（2）鉚釘和板在釘孔之間相互擠壓過(guò)