机械设计基础第2版教学课件作者周玉丰第5章第5章.ppt

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1、5.1杆件剪切变形时的内力5.1.1剪切的概念铆钉剪切杆件剪切变形时的内力铆钉双剪切杆件剪切变形时的内力安全销剪切杆件剪切变形时的内力联轴节杆件剪切变形时的内力冲压剪切杆件剪切变形时的内力焊缝剪切5.1.2剪切时的内力剪切面上分布内力的合力，称为剪力。FS=F杆件剪切变形时的内力杆件剪切变形时的内力杆件剪切变形时的内力挤压联接件与被联接件接触面上互相压紧，产生局部压陷变形，以至压溃破坏的现象。挤压面上的压力称为挤压力，用Fbs表示。5.2剪切和挤压时的应力剪切面上分布内力的集度以表示，称为切应力。5.2.1剪切实用计算剪切和挤压时的应力名义切应力许用切应力

2、剪切面积剪切强度条件剪切和挤压时的应力强度校核设计截面尺寸确定许可载荷剪切和挤压时的应力5.2.2挤压的实用计算剪切和挤压时的应力名义挤压应力许用挤压应力挤压面积挤压强度条件强度校核设计截面尺寸确定许可载荷剪切和挤压时的应力剪切和挤压时的应力剪切破坏条件FbbAs剪切和挤压时的应力剪切面和挤压面剪切和挤压时的应力剪切面和挤压面剪切和挤压时的应力剪切面和挤压面剪切和挤压时的应力剪切面和挤压面剪切和挤压时的应力剪切面和挤压面剪切和挤压时的应力电机车挂钩的销钉联接如图所示。已知挂钩厚度t=8mm，销钉材料的[]=60MPa，[bs]=200MPa，电机车

3、的牵引力F=15kN，试选择销钉的直径。例题1解：销钉受力情况如图所示，因销钉受双剪，故每个剪切面上的剪力，剪切面积剪切和挤压时的应力例题1剪切和挤压时的应力（1）根据剪力强度条件，设计销钉直径例题1剪切和挤压时的应力（2）根据挤压强度条件，设计销钉直径选d=13mm，可同时满足挤压和剪切强度的要求。例题1剪切和挤压时的应力例题2例1：齿轮用平键与轴联接，已知轴的直径，键的尺寸为，传递的扭转力矩，键的许用应力，。试校核键的强度。剪切和挤压时的应力例题2解：①校核键的剪切强度。将平键沿截面假想地分成两部分，并把以下部分和轴作为一个整体来考虑。因为假设在截面上剪

4、应力均匀分布，故截面上的剪力为：对轴心取矩，由平衡条件，得：故有：可见平键满足剪切强度条件。剪切和挤压时的应力例题2②校核键的挤压强度。考虑键在截面以上部分的平衡，在截面上的剪力为，右侧面上的挤压力为：投影于水平方向，由平衡条件得：或由此求得：故平键也符合挤压强度要求。5.3剪切胡克定律5.3.1切应力互等定律在两个互相垂直的平面上，垂直于两平面交线的切应力必然成对存在，且数值相等；其方向则均指向或均背离该交线。这就是切应力互等定律。∑Mz=0，(τ′dzdx)dy=(τdydz)dxτ′=τ5.3.2剪切胡克定律当切应力不超过材料的剪切比例极限时，切应力与

5、切应变成正比。τ=Gγ剪切胡克定律