剪切和挤压的实用计算

1、- -直径d。a)b)图3-6解插销的受力情况如图36b，可以求得F15=kN=7.5kNQ22先按抗剪强度条件进行设计7500A=m2=2.5xlO-4m2k30 xl06即兀d2叫2.5xlO-4m24d0.0l78m=l7.8mm再用挤压强度条件进行校核bb=-bs=15x10Pa=52.7MPatbbsAbs2td2x8xl7.8xl0-6bs所以挤压强度条件也是足够的。查机械设计手册，最后采用d=20mm的标准圆柱销钉。例3-4图3-7a所示拉杆，用四个直径相同的铆钉固定在另一个板上，拉杆和铆钉的材料相同，试校核铆钉和拉杆的强度。已知=80kN，b=80mm，t=10mm，d=16m

2、m，L=300MPa，b=150MPa。bs解根据受力分析，此结构有三种破坏可能，即铆钉被剪断或产生挤压破坏，或拉杆被拉断。铆钉的抗剪强度计算当各铆钉的材料和直径均相同，且外力作用线通过铆钉组剪切面的形心时，可以假设各铆钉剪切面上的剪力相同。所以，对于图3-7a所示铆钉组，各铆钉剪切面上的剪力均为F80F=kN=20kNQ44相应的切应力为t=Q=20Pa=99.5MPaUA-x162X10-64铆钉的挤压强度计算四个铆钉受挤压力为，每个铆钉所受到的挤压力为bs=20kNbs4由于挤压面为半圆柱面，则挤压面积应为其投影面积，即A=tdbs故挤压应力为bb=bs=20X10Pa=125MPatJ

3、bsAbs10 x16x10-6bs拉杆的强度计算其危险面为1-1截面，所受到的拉力为F,危险截面面积为刍=(b-d、，故最大拉应力为拉应力为Pa=125MPaF_80Pa=125MPaA(80-16)x10 x10-6根据以上强度计算，铆钉和拉杆均满足强度要求。习题3-1试校核图示联接销钉的抗剪强度。已知F=100kN,销钉直径d=30mm,材料的许用切应力LL60MPa。若强度不够，应改用多大直径的销钉？题3-1图3-2在厚度t=5mm的钢板上，冲出一个形状如图所示的孔，钢板剪切极限应力t0=300MPa，求冲床所需的冲力F。8)8)b)题3-2图题3-3图3-3冲床的最大冲力为400kN

4、，被剪钢板的剪切极限应力t0=360MPa，冲头材料的t=440MPa，试求在最大冲力下所能冲剪的圆孔的最小直径d和板的最大厚min度t。max3-4销钉式安全联轴器所传递的扭矩需小于300N-m,否则销钉应被剪断，使轴停止工作，试设计销钉直径d。已知轴的直径D=30mm，销钉的剪切极限应力t0=360MPa。题3-4图3-5图示轴的直径d=80mm,键的尺寸b=24mm,h=14mm。键的许用切应力L=40MPa，许用挤压应力t,=90MPa。若由轴通过键所传递的扭转力偶矩bsT=3.2kN-m，试求所需键的长度l。e题3-5题3-5图题3-6图3-6木榫接头如图所示。a=b=120mm，h

5、=350mm，c=45mmF=40kN。试求接头的剪切和挤压应力。3-7图示凸缘联轴节传递的扭矩Te=3kN-m。四个直径d=12mm的螺栓均匀地分布在D=150mm的圆周上。材料的许用切应力U=90MPa，试校核螺栓的抗剪强度。题3-7题3-7图3-8厚度各为10mm的两块钢板,用直径d=20mm的铆钉和厚度为8mm的二块钢板联接起来，如图所示。已知F=280kN,L=100MPa,t=280MPa，试求所需要bs的铆钉数目n。题3-8图3-9图示螺钉受拉力F作用。已知材料的剪切许用应力L和拉伸许用应力t之间的关系为L=0.6t。试求螺钉直径d与钉头高度h的合理比值。题3-9图3-10两块钢板用7个铆钉联接如图所示。已知钢板厚度t=6mm，宽度b=200mm，铆钉直径d=18mm。材料的许用应力口=160MPa,L=100