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《《工程力學(xué)》課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、受力—一對(duì)等值、反向、作用線間距很小的平行力。內(nèi)力—剪力FS沿剪切面切開，由平衡方程求FS。剪切面—發(fā)生剪切破壞的面?？梢允瞧矫婊蚯妗Ｗ冃巍孛姘l(fā)生錯(cuò)動(dòng)，直至剪切破壞。FMFFFF2FMa變形受力剪力FF1FS=FFFFS=FFS=FFS=F2FFS=FFS=M/rMrFFS1剪切的概念與強(qiáng)度計(jì)算第15章聯(lián)接件的剪切與擠壓的工程實(shí)用計(jì)算1單剪：FS=FFFFFFFS一個(gè)剪切面FFFFSFS雙剪：FS=F/2二個(gè)剪切面1剪切的概念與強(qiáng)度計(jì)算第15章聯(lián)接件的剪切與擠壓的工程實(shí)用計(jì)算2假定剪力FS均勻分布在剪切面
2、上，即剪應(yīng)力?等于剪力FS除以剪切面面積。剪切強(qiáng)度條件則可寫為：?=FS/A?[?]=?b/n??b是材料剪切強(qiáng)度，由實(shí)驗(yàn)確定；n?是剪切安全系數(shù)。對(duì)剪板、沖孔等需要剪斷的情況，應(yīng)滿足剪斷條件：?=FS/A>?bFFQt=FS/A以平均剪應(yīng)力作為剪切面上的名義剪應(yīng)力，則有：?=FS/A3例：測(cè)得剪斷時(shí)的載荷Fb則剪切極限強(qiáng)度：?b=FS/A=Fb/2A0A0是試件初始橫截面積。F壓頭襯套支座試件壓式剪切器4解：1)依據(jù)功率、轉(zhuǎn)速與傳遞的扭矩M之關(guān)系，有:M=9549×20/200=955N.m例1平鍵連接輪與
3、軸。d=60mm,轉(zhuǎn)速n=200轉(zhuǎn)/分，傳遞功率20千瓦。平鍵尺寸b=20mm,L=40mm,[?]=80MPa。校核平鍵的剪切強(qiáng)度。3)平鍵剪切面面積為:A=bL=20×40=800mm2.剪應(yīng)力為:?=FS/A=31.8×103/800=39.6MPa<[?]=80MPa故平鍵剪切強(qiáng)度足夠。bh/2dLM2)軸受力如圖，由平衡方程?mO(F)=M-FSd/2=0得:FS=2M/d=2×0.955/0.06=31.8kNMFSo5例2沖頭材料[?]=440MPa,鋼板?b=360MPa,F=400kN。試估
4、計(jì)所能沖出的最小孔徑d及此時(shí)所能沖剪的最大鋼板厚度t。解：沖頭受壓，落料受剪。故能沖最小孔徑d=34mm,最大板厚t=10mm。由強(qiáng)度條件有：?=4F/?d2?[?]解得：d?34mm1)考慮沖頭強(qiáng)度由落料受力可知，剪力FS=F，剪切面為圓柱面，面積為?dt。有剪斷條件：?=FS/A=F/t?d>?b?t<10.4mm2)考慮板的剪切。F=400kNtdFS落料FNF沖頭FN=F6受力—接觸面間的壓力。如釘和孔壁間、鍵和鍵槽壁間；作用力—擠壓力Fbs由平衡方程求得，不是內(nèi)力。擠壓破壞—接觸處局部塑性變形(延性
5、材料)或壓碎。擠壓面—擠壓力作用的接觸面?？梢允瞧矫婊蚯妫?FFFFFMMFFbs孔擠扁或釘FFbs鍵或槽變形MFbsFbsFbs擠壓面釘上擠壓力FbsFbs鍵上擠壓力擠壓面擠壓面2.擠壓的概念與強(qiáng)度計(jì)算第15章聯(lián)接件的剪切與擠壓的工程實(shí)用計(jì)算7二個(gè)剪切面計(jì)算擠壓面擠壓面為曲面時(shí)的計(jì)算擠壓面FbsFbsFF三個(gè)擠壓面FF二個(gè)擠壓面實(shí)際擠壓面FbsFbsFbs8擠壓力分布在擠壓面上，如圖工程中,假定Fbs均勻分布在計(jì)算擠壓面積Abs上。?bs與圖b中最大實(shí)際擠壓應(yīng)力?max十分相近。Abs是擠壓面在垂直于擠壓
6、力之平面上的投影面積。如釘與板連接，Abs等于td。名義擠壓應(yīng)力如圖c。定義名義擠壓應(yīng)力?bs為：?bs=Fbs/AbsdtFbs擠壓面計(jì)算擠壓面積ssjmax=dt(b)(c)(a)smax(b)sbs(c)[?bs]=(1.5-2.5)[?]（延性材料）[?bs]=(0.9-1.5)[?]（脆性材料）擠壓強(qiáng)度條件為：?bs=Fbs/Abs?[?bs]9強(qiáng)度條件：?=FS/(?d2/4)?[?]有：d2?4FS/?[?]=100?103/80p=398mm2即得：d?19.9mm取d=20mm例3聯(lián)軸節(jié)四個(gè)
7、螺栓對(duì)稱置于D=480mm的圓周上。扭矩M=24kN.m。若[?]=80MPa，[?bs]=120MPa。試設(shè)計(jì)螺栓直徑d和連接法蘭最小厚度t。ttDMoFSFSFSFS解：1)考慮螺栓剪切由平衡條件有:SM0(F)=M-4FS(D/2)=0FS=M/2D=24/0.96=25kN10解:2)考慮螺栓擠壓連接法蘭受力如圖。擠壓強(qiáng)度條件：?bs=Fbs/Abs=Fbs/td?[?bs]即:t?Fbs/d[?bs]=25×103/(20×120)=10.4mm故法蘭厚度可選用t=12mm。由平衡條件有：SM0(F
8、)=M-4Fbs(D/2)=0Fbs=25kNttDMoFbsFbsFbsFbs例3聯(lián)軸節(jié)四個(gè)螺栓對(duì)稱置于D=480mm的圓周上。扭矩M=24kN.m。若[?]=80MPa，[?bs]=120MPa。試設(shè)計(jì)螺栓直徑d和連接法蘭最小厚度t。11例4：車床絲杠傳遞力矩M=80N.m,安全銷為硬鋁，?b=220MPa，[?bs]=200MPa。要求在M超載30%時(shí)安全銷剪斷，試確定其直徑d并校核其擠壓強(qiáng)度
