第09讲第五章 剪 切.ppt

1、,F,F,第五章 剪 切,1.剪切的概念,F,F,在力不很大时，两力作用线之间的一微段，由于错动而发生歪斜，原来的矩形各个直角都改变了一个角度 。这种变形形式称为剪切变形， 称为切应变或角应变。,受力特点：构件受到了一对大小相等，方向相反，作用线平行且相距很近的外力。,变形特点：在力作用线之间的横截面产生了相对错动。,第五章 剪 切,2.挤压的概念,构件发生剪切变形时，往往会受到挤压作用，这种接触面之间相互压紧作用称为挤压。,构件受到挤压变形时，相互挤压的接触面称为挤压面(A j y )。作用于挤压面上的力称为挤压力(F j y )，挤压力与挤压面相互垂直。如果挤压力太大，就会使铆钉压扁或使钢

2、板的局部起皱 。,F,F,F,3.剪切的实用计算,切力FQ :剪切面上分布内力的合力。,F,用截面法计算剪切面上的内力。,F,F,m,m,FQ,FQ,切应力,切应力在截面上的实际分布规律比较复杂，工程上通常采用“实用计算法”，即假定切力在剪切面上的分布是均匀的。所以 :,M Pa,构件在工作时不发生剪切破坏的强度条件为:, , 为材料的许用切应力，是根据试验得出的抗剪强度 除以安全系数确定的。,工程上常用材料的许用切应力，可从有关设计手册中查得。一般情况下，也可按以下的经验公式确定：,塑性材料: (0.60.8) 脆性材料: (0.81.0) ,4.挤压的实用计算,当构件承受的挤压力Fjy过大

3、而发生挤压破坏时，会使联接松动，构件不能正常工作。因此，对发生剪切变形的构件，通常除了进行剪切强度计算外，还要进行挤压强度计算。,挤压应力:,“实用计算法”，即认为挤压应力在挤压面上的分布是均匀的。故挤压应力为 :,M Pa,Fjy为挤压力（N）；Ajy为挤压面积（ ）,当挤压面为半圆柱侧面时，中点的挤压应力值最大，如果用挤压面的正投影面作为挤压计算面积，计算得到的挤压应力与理论分析所得到的最大挤压应力近似相等。因此，在挤压的实用计算中，对于铆钉、销钉等圆柱形联接件的挤压面积用 来计算。,为了保证构件局部不发生挤压塑性变形，必须使构件的工作挤压应力小于或等于材料的许用挤压应力，即挤压的强度条件

4、为 :, ,M Pa,塑性材料: (1.52.5) 脆性材料: (0.91.5) ,材料的许用挤压应力，是根据试验确定的。使用时可从有关设计手册中查得，也可按下列公式近似确定。,挤压强度条件也可以解决强度计算的三类问题。当联接件与被联接件的材料不同时，应对挤压强度较低的构件进行强度计算。,例1: 试校核图0-2-1所示带式输送机传动系统中从动齿轮与轴的平键联接的强度。已知轴的直径d48mm，A型平键的尺寸为b14mm，h9mm，L45mm，传递的转矩Ml81481 Nmm，键的许用切应力60MPa，许用挤压应力jy130MPa。,F,F,M,解：1.以键和轴为研究对象,求键所受的力 :,Mo(

5、F)0,F 一 M 0,F = 2M / d = 2 x 181481 / 48 = 7561.7 N,键联接的破坏可能是键沿mm截面被切断或键与键槽工作面间的挤压破坏。剪切和挤压强度必须同时校核。,用截面法可求得切力和挤压力 ：,FQF j yF7561.7N,2.校核键的强度。,键的剪切面积Ab l=b（Lb）,键的挤压面积为A j yhl/2=h（Lb）2,=,M P a =174MPa,jy MPa54.2MPajy,键的剪切和挤压强度均满足要求。,例2：在厚度 的钢板上欲冲出一个如图所示形状的孔，已知钢板的抗剪强度 ，现有一冲剪力为 的冲床，问能否完成冲孔工作?,8,10,解：,完成冲孔工作的条件：,由平衡方程：FQ = 100KN,A = 8 x 5