1、第三章 剪切,一.剪切的概念,3-1 剪切的概念及連接件的受力分析,受與軸線垂直的外力作用的桿件相鄰截面有相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的趨勢(shì)，這種受力形式稱為剪切。,剪切面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng),二. 連接件的類型,1.鉚（銷）釘連接,2.螺栓連接,3.鍵連接,4. 隼齒連接,5.焊接,6.粘結(jié),三. 接頭的受力分析,1.鉚釘?shù)氖芰Ψ治?反向力的分界面為剪切面，受分布在面內(nèi)的切應(yīng)力作用,2.板接頭處的受力分析,（1）板和鉚釘間在接觸面上有擠壓力作用,（2）板在釘孔處受到孔的削弱應(yīng)力增大，還出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,一、實(shí)用計(jì)算概念,3-2 鉚接頭的強(qiáng)度計(jì)算,1.建立實(shí)用計(jì)算的必要性,（1）受力體尺寸太小，各點(diǎn)受力大小與外力作用方式

2、關(guān)系極大，而外力作用的細(xì)節(jié)無法確知，理論分析無法實(shí)現(xiàn)。,（2）計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際工作條件相差懸殊，理論分析結(jié)果與實(shí)際相差甚遠(yuǎn)，所以理論分析意義不大。,2. 實(shí)用強(qiáng)度計(jì)算,（1）工作應(yīng)力：用平均應(yīng)力作為工作應(yīng)力，又稱為名義應(yīng)力；,（2）允許應(yīng)力：用與連接件實(shí)際受力方式相同的實(shí)驗(yàn)（模擬實(shí)驗(yàn)）測(cè)定材料的極限承載能力，用相同的名義應(yīng)力求得允許應(yīng)力；,A剪切面積,切應(yīng)力在剪切面上的分布情況比較復(fù)雜，在工程上假設(shè)切應(yīng)力在剪切面上均勻分布。據(jù)此算出的平均切應(yīng)力稱為名義切應(yīng)力。,二、剪切的實(shí)用計(jì)算,（3）強(qiáng)度條件：把名義應(yīng)力和與之相應(yīng)的與“允許應(yīng)力“比較，建立經(jīng)驗(yàn)性的強(qiáng)度條件。,許用切應(yīng)力可以從有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中查得

3、，或通過材料剪切實(shí)驗(yàn)來確定,切應(yīng)力強(qiáng)度條件：,三. 擠壓的實(shí)用計(jì)算,假設(shè)擠壓應(yīng)力在擠壓計(jì)算面積上均勻分布,當(dāng)擠壓面為平面時(shí)，Abs等于該平面的面積,當(dāng)擠壓面為圓柱面時(shí)：,Abs等于此圓柱面在直徑面上的投影面積，即,擠壓強(qiáng)度條件：,可由試驗(yàn)確定，亦可查有關(guān)手冊(cè),例題3-2,平鍵連接,目 錄,校核鍵的剪切強(qiáng)度：,校核鍵的擠壓強(qiáng)度：,例3-1 圖示軸與齒輪的平鍵聯(lián)接。已知軸直徑d=70mm，鍵的尺寸為bhl=2012100mm，傳遞的力偶矩Me=2kNm，鍵的許用應(yīng)力t=60MPa，sbs=100MPa。試校核鍵的強(qiáng)度。,強(qiáng)度滿足要求,例3-2 電瓶車掛鉤由插銷聯(lián)接，如圖示。插銷材料為20鋼，=30

4、MPa，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。試校核插銷的強(qiáng)度。,例3-3 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)按沖頭的擠壓強(qiáng)度計(jì)算d,(2)按鋼板剪切強(qiáng)度計(jì)算t,例題3-4圖示鉚釘接頭，板和鉚釘材料相同，=80MPa， bs=200MPa, =120MPa。試校核此接頭的強(qiáng)度。,1. 鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度,解：應(yīng)全面考慮接頭的強(qiáng)度。,2. 鉚釘和鋼板的擠壓強(qiáng)度,3. 鋼板的拉伸強(qiáng)度, 需對(duì)截面1-1和2-2校核, 接頭安全,例題3-4 圖示接頭，受軸向力F 作用。已知F=50kN，b=150mm，=10mm，d=17mm，a=80mm，=160MPa，=120MPa，bs=