2-2剪切与挤压

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1、第二章剪切与挤压的实用计算（连接件的强度计算）1前述:连接件的受力特点和变形特点1、连接件及其特点在构件连接处起连接作用的部件，称为连接件。例如：螺栓、铆钉、键等。连接件虽小，但起着传递载荷的作用。特点：可传递一般力，可拆卸。PP螺栓2PP铆钉特点：可传递一般力，不可拆卸。如桥梁桁架结点处用它连接。m轴键齿轮连接件及其特点特点：传递扭矩3键:连接轴和轴上的传动件（如齿轮、皮带轮等）,使轴和传动件不发生相对转动，以传递扭矩。目录章二4螺栓连接铆钉连接销轴连接Ch2连接件的强度计算——连接件的连接形式5平键连接榫连接焊接连接Ch

2、2连接件的强度计算——实例62、连接件的受力特点和变形特点:以螺栓为例：73、连接件的破坏形式:剪切破坏沿铆钉的剪切面剪断，如沿红线所示断面剪断。挤压破坏铆钉与钢板在相互接触面上因挤压而使溃压连接松动，发生破坏拉伸破坏钢板在受铆钉孔削弱的截面处，应力增大，易在连接处拉断。8一、剪切的工程实例Ch2剪切（shear）的实用计算9Ch2剪切（shear）的实用计算10FF受力特点：杆件受到两个大小相等，方向相反、作用线垂直于杆的轴线并且相互平行且相距很近的力的作用。变形特征：剪切面：发生错动的面。F杆件沿两力之间的截面发生错动，

3、直至破坏（小矩形）。F剪切面剪切实用计算轴向拉伸和压缩目录11剪切面单剪剪切实用计算目录章二剪切面上的内力——剪力FS，其作用线与剪切面平行。剪切面上的应力——切（剪）应力τ，其作用线与剪切面平行。12Ch2剪切（shear）FF目录单剪13Ch2剪切（shear）双剪单剪14二、剪切的假定计算剪力FS------主要成分弯矩M------次要成分，可忽略。假设剪切面上的剪（切）应力均匀分布，则1、剪切面上内力2、剪切面上应力计算其中A为剪切面的面积。τ为“名义剪应力”。15三、剪切的实用计算许用切应力在假定的前提下进行实物

4、或模型实验，确定许用应力。剪切强度条件：目录16挤压概念及其实用计算1、挤压：连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。2、挤压引起的可能的破坏：在接触表面产生过大的塑性变形、压碎或连接件（如铆钉）被压扁。3、挤压力：Fbs挤压应力：挤压面上分布的正应力。4、挤压应力计算方法：假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。目录*注意挤压面面积的计算17挤压面面积的计算：1、挤压面为平面：挤压面面积等于实际的承压面积。h——平键高度l——平键长度剪切实用计算2、挤压面为圆柱面：挤压面面积为实际承压面积在其直径平面上的投影。d——铆钉或销

5、钉直径t——接触柱面的长度FFbhl平键目录挤压面积18注意：在应用挤压强度条件进行强度计算时，要注意：连接件与被连接件的材料是否相同。如不同，应对挤压强度较低的材料进行计算，相应的采用较低的许用挤压应力。名义许用挤压应力，由试验测定。挤压强度条件：目录章二19挤压强度条件：切应力强度条件：脆性材料：塑性材料：连接件的强度计算20强度条件的应用可解决三类问题：21连接件的强度计算习题22连接件的强度计算习题23为充分利用材料，切应力和挤压应力应满足24例题2.10图示冲床的最大冲压力为400kN，被冲剪钢板的剪切极限应力为,

6、试求此冲床所能冲剪钢板的最大厚度t。已知d=34mm。Fdt冲头钢板冲模思路：首先分析剪切面再分析受力情况。目录25解：剪切面是钢板内被冲头冲出的圆柱体的侧面：冲孔所需要的冲剪力：故即FF剪切面tF目录26例题厚度的主钢板用两块厚度为的同样材料的盖板对接如图所示。已知铆钉直径为d=20mm，钢板的许用拉应力，钢板和铆钉许用剪应力和许用挤压应力分别为若F=250kN，试求（1）每边所需的铆钉个数n；（2）若铆钉按图(b)排列，所需板宽b为多少？FF（a）FFb（b）剪切实用计算目录27FF图(a)FFb图(b)分析解：假定每个

7、铆钉所受的力都是一样的。可能造成的破坏：（1）因铆钉被剪断而使铆接被破坏；（2）铆钉和板在钉孔之间相互挤压过大，而使铆接被破坏；（3）因板有钉孔，在截面被削弱处被拉断。剪切实用计算目录章二28（1）铆钉剪切计算F/nF/2nF/2nF/2n（2）板和铆钉的挤压计算剪切实用计算目录章二29因此取n=4.（3）主板拉断的校核。FF/nF/nF/nF/nFF/2II危险截面为I—I截面。主板的强度条件为（忽略应力集中的影响）：主板的轴力图剪切实用计算目录t章二30图示接头，受轴向力F作用。已知F=50kN，b=150mm，δ=10

8、mm，d=17mm，a=80mm，[σ]=160MPa，[τ]=120MPa，[σbs]=320MPa，铆钉和板的材料相同，试校核其强度。2.板的剪切强度解：1.板的拉伸强度连接件的强度计算习题313.铆钉的剪切强度4.板和铆钉的挤压强度结论：强度足够。连接件的强度计算假定每个铆钉所受的力