工程力學課件：剪切

1、一一. .剪切的實用計算剪切的實用計算第八章第八章 剪切和擠壓的實用計算剪切和擠壓的實用計算鉚釘連接鉚釘連接剪床剪鋼板剪床剪鋼板F FF F1銷軸連接銷軸連接剪切受力特點：剪切受力特點：作用在構(gòu)件兩側(cè)面上的外力合作用在構(gòu)件兩側(cè)面上的外力合力大小相等、方向相反且作用線很近。力大小相等、方向相反且作用線很近。變形特點：變形特點：位于兩力之間的截面發(fā)生相對錯動。位于兩力之間的截面發(fā)生相對錯動。FF23F FF FFFmmFSFmmSFmmFF FnnF FF Fs snF FnF Fs snnF F2F2FFF Fs sF Fs snnF FmmFFsFFsFF2sFF 4 假設(shè)切應(yīng)力在剪切面假設(shè)切

2、應(yīng)力在剪切面（m-m m-m 截面）上是均勻分截面）上是均勻分布的布的, , 得實用切應(yīng)力計算得實用切應(yīng)力計算公式：公式：AFs切應(yīng)力強度條件：切應(yīng)力強度條件： AFs許用切應(yīng)力，常由實驗方法確定許用切應(yīng)力，常由實驗方法確定 塑性材料：塑性材料： 7 . 05 . 0脆性材料：脆性材料： 0 . 18 . 05bsFbsF二二. .擠壓的實用計算擠壓的實用計算bsbsbsAF 假設(shè)應(yīng)力在擠壓面上是假設(shè)應(yīng)力在擠壓面上是均勻分布的均勻分布的得實用擠壓應(yīng)力公式得實用擠壓應(yīng)力公式* *注意擠壓面面積的計算注意擠壓面面積的計算F FF F擠壓力擠壓力 Fbs= F（1 1）接觸面為平面）接觸面為平面Ab

3、s實際接觸面面積實際接觸面面積（2 2）接觸面為圓柱面）接觸面為圓柱面Abs直徑投影面面積直徑投影面面積6塑性材料：塑性材料： 5 . 25 . 1bs脆性材料：脆性材料： 5 . 19 . 0bsbsbsbsbsAF擠壓強度條件：擠壓強度條件：bs許用擠壓應(yīng)力，常由實驗方法確定許用擠壓應(yīng)力，常由實驗方法確定dAbs(a)(a)d(b)(b)d(c)(c)7cbFAFbsbsbslbFAFs8dhFAFbsbsbs24dFAFs 為充分利用材為充分利用材料，切應(yīng)力和擠壓料，切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力應(yīng)滿足應(yīng)力應(yīng)滿足242dFdhFhd82bs得：得：9解：受力分析如圖例例 1 一鉚接頭如圖所示，受力P=

4、110kN，已知鋼板厚度為 t=1cm，寬度 b=8.5cm ，許用應(yīng)力為 = 160M Pa ；鉚釘?shù)闹睆絛=1.6cm，許用切應(yīng)力為= 140M Pa ，許用擠壓應(yīng)力為bs= 320M Pa，試校核鉚接頭的強度。（假定每個鉚釘受力相等。） 4PFFsbPPttdPPP112233P/4鋼板的2-2和3-3面為危險面切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力的強度條件 MPa8 .136106 . 114. 3110722dPAFs MPa7 .15510) 6 . 125 . 8 (41103)2(4372dbtPbsbsbstdPAFMPa9 .171106 . 11411047 MPa4 .15910) 6 .

5、 15 . 8 (1110)(73dbtP綜上，接頭安全。ttdPPP112233P/4例例 2 2平鍵連接平鍵連接 圖示齒輪用平鍵與軸連接，圖示齒輪用平鍵與軸連接，已知軸的直徑已知軸的直徑d=70mmd=70mm，鍵的尺寸，鍵的尺寸為為 ，傳遞的扭轉(zhuǎn)力偶矩傳遞的扭轉(zhuǎn)力偶矩M Me e=2kN=2kNm m，鍵的，鍵的許用應(yīng)力許用應(yīng)力 =60MPa=60MPa， = = 100MPa100MPa。試校核鍵的強度。試校核鍵的強度。mmlhb1001220bsOF FdMen nhb(a)(a)FSMennO(b)(b)0.5h0.5hbsbsbsAFFSnnb bl(c)(c)12解解：（1 1

6、）校核鍵的剪切強度）校核鍵的剪切強度sFAbl由平衡方程由平衡方程0oM 得得22seddFblM6922 200028.6 1028.6 20 100 70 10eMPaMPabld（2 2）校核鍵的擠壓強度）校核鍵的擠壓強度2bsbsbsbshFAl由平衡方程得由平衡方程得sbsFF或或2bshbll366322(20 10 )(28.6 10 )95.3 1095.312 10bsbsbPaMPah平鍵滿足強度要求。平鍵滿足強度要求。13小結(jié)小結(jié)1.1.軸力的計算和軸力圖的繪制軸力的計算和軸力圖的繪制2.2.典型的塑性材料和脆性材料的主要力學性能典型的塑性材料和脆性材料的主要力學性能 及相關(guān)指標及相關(guān)指標3.3.橫截面上的應(yīng)力計算，拉壓強度條件及計算橫截面上的應(yīng)力計算，拉壓強度條件及計算4.4.拉（壓）桿的變形計算，桁架節(jié)點位移拉（壓）桿的變形計算，桁架節(jié)