課堂教學實施方案第次課教學時間分配:授課時間:復習舊課分鐘講授新課授課時間:復習舊課分鐘講授新課80分鐘教學方法導入、啟發分析、重點介紹、歸納小結、多媒體簡介課題：第二節剪切和擠壓教學目標：掌握連接件的剪切與擠壓的概念；會判斷連接件的受剪面與受擠面。會計算剪切和擠壓強度；剪切和擠壓在生產實踐中的應用。教學重點：剪切與擠壓的概念；判斷剪切面和擠壓面；剪切擠壓強度的計算。教學難點：剪切擠壓強度的計算。教學方法：教師重點講解與學生自學相結合；理論和實踐相結合；預習和復習相結合講授法教學內容及步驟：〈引入新課〉由簡單的介紹引入〈講授新課〉§3-2剪切與擠壓區檸.工程實例（1）螺栓連接「—

倒胡(2)鉀釘連接倒胡(3)鍵塊聯接(4)銷軸聯接.剪切受力特點以鉚釘為例構件受兩組大小相等、方向相反、作用線相互很近的平行力系作用..剪切變形特點構件沿兩組平行力系的交界面發生相對錯動..連接處破壞三種形式：（1）剪切破壞沿鉚釘的剪切面剪斷，如沿n-n面剪斷.（2）擠壓破壞鉚釘與鋼板在相互接觸面上因擠壓而使潰壓連接松動，發生破壞.（3）拉伸破壞鋼板在受鉚釘孔削弱的截面處，應力增大，易在連接處拉斷.

二、剪切的應力分析.內力計算由Fx=0得FQ=F式中，FQ-剪力.切應力"T=Fq/A式中，FQ-剪力4剪切面的面積.強度條件Tmax=FQ/A<[T]Tmax—破壞時的抗剪強度極限[T]—為材料的許用切應力[t]=Tb[t]=Tb/nn—安全因數三、擠壓的應力分析螺栓與鋼板相互接觸的側面上,發生的彼此間的局部承壓現象，稱為擠壓.在接觸面上的壓力稱為擠壓力，并記為F.擠壓力FJ=F.擠壓破壞的兩種形式（1）螺栓壓扁（2）鋼板在孔緣壓成橢圓：￡1.擠壓應力~|一一I*「一|―°j=fj/aj°廠擠壓應力；%-擠壓力4-擠壓面的面積.強度條件GJmax=Fj/Aj<RI與max-最大擠壓應力；廠廠擠壓力；4-擠壓面的面積[°力許用擠壓應力擠壓面的面積計算（1）當接觸面為圓柱面時，擠壓面積勺為實際接觸面在直徑平面上的投影面積Aj=L?d（2）當接觸面為平面時（以平鍵為例），為為實際接觸面面積.AJ平鍵受剪面平鍵擠壓應力鍵:連接軸和軸上的傳動件（如齒輪、皮帶輪等），使軸和傳動件不發生相對轉動，以傳遞扭矩。鉚釘名義擠壓應力,6——接觸柱面的長度,6——接觸柱面的長度2、柱面接觸（如釧釘）：擠壓面面積為實際的承壓面積在其直徑平面上的投影。d—鉚釘或銷釘直徑四、強度條件的應用1.校核強度2.設計截面3.求許可載荷4.破壞條件注意：在應用擠壓強度條件進行強度計算時，要注意連接件與被連接件的材料是否相同，如不同，應對擠壓強度較低的材料進行計算，相應的采用較低的許用擠壓應力。五、剪切與擠壓的實用計算例題例題1齒輪與軸由平鍵連接,已知軸的直徑d=70mm,鍵的尺寸為bXhXL=20x12x100mm,傳遞的扭轉力偶矩Mee=2kN.m,鍵的許用切應力為[t]=60MPa，許用擠壓應力為[oJ]=100MPa.試校核鍵的強度.解：（1）鍵的受力分析如圖由Fxd/2=Mee得F=2Mee/d=2X2X1000/70X0.0001=0.057x106N=57KN（2）校核剪切強度FQ=FJ=FTmax=FQ/A=F/bl=57X1000/20x100x10-6=2.86x107Pa=28.6MPa<[t]=60（3）校核擠壓強度GJmax=FJ/AJ=F/lh/2=2x57x103/100x12x10-6=0.095x109Pa=95MPa<[oJ]=100MPa綜上，鍵滿足強度要求.例題2一銷釘連接如圖所示，已知外力F=18kN,被連接的構件A和B的厚度分別為d=8mm和d1=5mm,銷釘直徑d=15mm,銷釘材料的許用切應力為[t]=60MPa，許用擠壓應力為[oJ]=200MPa.試校核銷釘的強度.解：（1）銷釘受力如圖b所示(2)校核剪切強度由截面法得兩個面上的剪力2FQ=F剪切面積為A=n(2)校核剪切強度由截面法得兩個面上的剪力2FQ=F剪切面積為A=nd2/4Tmax=FQ/A=2F/nd2擠壓面剪切由1=2x18X103/3.14x152X10-6=0.051x109Pa=51MPa<[t]=60MPa(3)擠壓強度校核由于FJA=2FJB=F兩部分的擠壓力相等，故應取長度為d的中間段進行擠壓強度校核.oJmax=FJA/AJA=F/dd=18x103/15x8x10-6=0.15x109Pa=150MPa<[oJ]=200MPa故銷釘是安全的.思考題(1)銷釘的剪切面面積A(2)銷釘的擠壓面面積Abs例3沖床的最大沖壓力F=400kN,沖頭材料的許用壓應力［司=440MPa,鋼板的剪切強度極限tmax=360MPa,試求沖頭能沖剪的最小孔徑d和最大的鋼板厚度5.解：（1）沖頭為軸向壓縮變形F/A=F/nd2/4=4F/nd2=[a]d2=4X400X103/3.14X440X106解得：d=34mm解：（2）由鋼板的剪切破壞條件F/A=F/nd6=tmiax6=F/6=F/ndtmax6=400x103/3.14X34X6=400x103/3.14X34X10-3X360X106解得：合=10.4mm[例4]某鉚接件如圖所示，已知板的厚度5=4mm、寬度b=30mm；鉚釘直徑d=10mm；鉚釘與板的材料相同，其許用切應力[t]=80MPa、許用擠壓應力[oJ]=250MPa、許用拉應力[司=130MPa。若承受的軸向拉力F=6KN的軸向拉力F=6KN，試校核該鉚接件的強度。a)解：(1)校核鉚釘的剪切強度顯然，鉚釘剪切面上的剪力FQ=F=6KNTmax=FQ/A=4F/nd2=4x6000/3.14x102x10-6=76.4X106Pa=76.4MPa<[t]=80MPa鉚釘滿足剪切強度條件。(2)校核鉚釘與板的擠壓強度易知，鉚釘與上、下板孔壁之間的擠壓力、擠壓應力均相同，分別為FJ=F=6KN°max=FJ/A=F/dXS=6000/10x4x10-6=1.5X108Pa=150MPa<[o]=250MPa鉚釘與板滿足擠壓強度條件。(3)校核板的拉伸強度板受到軸向拉伸，其最大拉應力位于鉚釘孔所在的1-1截面上，見圖b,為°max=FN/A=F/(b-d)XS=6000/(30-10)x4x10-6=0.075X109Pa=75MPa<[o]=130MPh]}板滿足拉伸強度條件。綜上所述，該鉚接件的強度滿足要求。BTFsTF■TFbsTFAlbbsAcbbs

?小結：.剪切構件的強度計算，與軸向拉壓時相同，也是按外力分析、內力分析、強度計算等幾個步驟進行的。在作外力和內力分析時，還須注意以下幾點：（1）首先必須取出剪切構件，明確研究