剪切剪切工程實(shí)例：鉚釘連接1.剪切的基本概念剪切鍵連接工程實(shí)例：剪切工程實(shí)例：螺栓連接剪切剪切變形：截面間發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的變形。剪切概念受力特點(diǎn)：沿構(gòu)件兩側(cè)作用了大小相等、方向相反、作用線平行且相距很近的兩外力變形特點(diǎn)：剪切面發(fā)生了相對(duì)錯(cuò)動(dòng)剪切面剪切

只有一個(gè)剪切面的剪切變形稱為單剪，有兩個(gè)剪切面的剪切變形稱為雙剪，如圖7.4所示。剪切概念剪切2.剪切的實(shí)用計(jì)算——剪力QQ剪切面FQ將螺栓從剪切面截開，由力的平衡，有：Q為剪切內(nèi)力，即剪應(yīng)力在剪切面上的合力，我們稱之為剪力Q剪切面F剪切剪切剪應(yīng)力在剪切面上的分布情況是非常復(fù)雜的。工程上往往采用實(shí)用計(jì)算的方法，假定剪切面上的切應(yīng)力是均勻分布的。其中，Q——剪切力，剪切面上內(nèi)力的合力A——剪切面面積2.剪切的實(shí)用計(jì)算——切應(yīng)力剪切2.剪切的實(shí)用計(jì)算——剪切強(qiáng)度條件受剪切單鍵剪切面面積計(jì)算：外力剪切面剪切力lbh受剪切圓柱剪切面面積計(jì)算：運(yùn)用強(qiáng)度條件可以進(jìn)行強(qiáng)度校核、設(shè)計(jì)截面面積和確定許可載荷等三類強(qiáng)度問(wèn)題的計(jì)算。

d剪切例：如圖7.5所示，沖床的最大沖力為F＝400kN，沖頭材料的許用壓應(yīng)力[σy]＝440MPa，被沖剪的鋼板的許用切應(yīng)力[τ]＝360MPa。求在最大沖力作用下所能沖剪的圓孔最小直徑d和板的最大厚度t。3.計(jì)算實(shí)例解：（1）確定圓孔的最小直徑d。解得考慮生產(chǎn)實(shí)際情況，圓整取最小直徑為35mm。剪切解：（2）確定鋼板的最大厚度t。解得擠壓擠壓連接件在發(fā)生剪切變形的同時(shí)，在傳力的接觸面上，由于局部受到壓力作用，致使接觸面處的局部區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，這種現(xiàn)象稱為擠壓。1.擠壓的基本概念構(gòu)件上產(chǎn)生擠壓變形的接觸面稱為擠壓面。擠壓面上的壓力稱為擠壓力，用Fjy表示。一般情況下，擠壓面垂直于擠壓力的作用線。擠壓面為下半個(gè)圓周面擠壓面為上半個(gè)圓周面擠壓2.擠壓的實(shí)用計(jì)算由擠壓力引起的應(yīng)力稱為擠壓應(yīng)力σjy與剪切應(yīng)力的分布一樣，擠壓應(yīng)力的分布也非常復(fù)雜，工程上往往采取實(shí)用計(jì)算的辦法，一般假設(shè)擠壓應(yīng)力平均分布在擠壓面上。擠壓力許用擠壓應(yīng)力擠壓面面積擠壓3.關(guān)于擠壓面面積的確定鍵連接lhb鉚釘或螺栓連接擠壓力分布hd擠壓4.計(jì)算實(shí)例例:

如圖7.7所示拉桿，用四個(gè)直徑相同的鉚釘固定在格板上，拉桿與鉚釘?shù)牟牧舷嗤囆：算T釘與拉桿的強(qiáng)度。已知載荷F＝80kN，板寬b＝80mm，板厚t＝10mm，鉚釘直徑d＝16mm，許用切應(yīng)力[τ]＝100MPa，許用擠壓應(yīng)力[σjy]＝100MPa，許用拉應(yīng)力[σ]＝160MPa。

擠壓4.計(jì)算實(shí)例解：（1）鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度計(jì)算。（2）鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度的計(jì)算。擠壓4.計(jì)算實(shí)例解：（3）拉桿的拉伸強(qiáng)度計(jì)算。剪切與擠壓的工程實(shí)例與計(jì)算剪切與擠壓的工程實(shí)例與計(jì)算解：1.畫鍵和軸受力圖,由平衡方程得例一：圖示某齒輪用平鍵與軸聯(lián)接,已知軸的直徑d=56mm,鍵的尺寸l×b×h=80×16×10mm3,傳遞外力矩Ｍ=1kN·m,鍵的[

]

=60MPa，[

jy]=100MPa,試校核鍵的聯(lián)接強(qiáng)度。

2.變形分析：鍵被剪斷或擠壓塑變，用截面法可求得Q＝Ｆjy＝Ｆ＝35.71kN剪切與擠壓的工程實(shí)例與計(jì)算可以看出：鍵的剪切強(qiáng)度一般有較大的儲(chǔ)備，而擠壓強(qiáng)度的儲(chǔ)備較少，因此工程上通常對(duì)鍵只作擠壓強(qiáng)度計(jì)算。

所以鍵的剪切和擠壓強(qiáng)度均滿足要求。3.強(qiáng)度計(jì)算剪切與擠壓的工程實(shí)例與計(jì)算例二：圖示拖車掛鉤用插銷聯(lián)接,已知掛鉤厚度

=10mm,[

]

=100MPa,[

jy]=200MPa,拉力Ｆ=56kN,試設(shè)計(jì)插銷的直徑d。

2.求剪力和擠壓力

Q＝F/2=28kN

Ｆjy＝F＝56kN解：1.變形分析插銷發(fā)生剪切和擠壓，可能被剪斷或擠壓塑變。剪切與擠壓的工程實(shí)例與計(jì)算所以，插銷取公稱直徑d=20mm。按擠壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由得得3.強(qiáng)度計(jì)算按剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由

剪切與擠壓的工程實(shí)例與計(jì)算例三：圖示兩塊鋼板搭接焊在一起，鋼板A的厚度δ=8mm,已知F=150kN,焊縫的[τ]=108MPa，試求焊縫抗剪所需的長(zhǎng)度l

。解：1.變形分析焊縫發(fā)生剪切變形，兩條焊縫的總剪力和總剪切面積分別為

Q=FA=2δcos45·l

剪切與擠壓的工程實(shí)例與計(jì)算考慮到焊縫有可能未焊透，實(shí)際焊縫的長(zhǎng)度應(yīng)稍大于計(jì)算長(zhǎng)度。一般在計(jì)算長(zhǎng)度上再加上2δ。所以，該焊接焊縫長(zhǎng)度取l=140mm。

得2.強(qiáng)度計(jì)算,由強(qiáng)度準(zhǔn)則剪切胡克定律剪切胡克定律1.切應(yīng)變與剪切胡克定律為分析物體受剪力作用后的變形情況，我們從剪切面上取一直角六面體分析。如圖7.11所示，在剪力的作用下，相互垂直的兩平面夾角發(fā)生了變化．即不再保持直角，則此角度的改變量γ稱為剪應(yīng)變，又稱切應(yīng)變。它是對(duì)剪切變形的一個(gè)度量標(biāo)準(zhǔn)，通常用弧度（rad）來(lái)度量。在小變形情況下，γ可用tanγ來(lái)近似，即圖7.11剪切胡克定律2.切應(yīng)力互等定理如圖7.12所示。在單元體中的相互垂直的兩個(gè)平面上，剪應(yīng)力（絕對(duì)值）的大小相等，它們的方向不是共同指向這兩個(gè)平面的交線，就是共同背離這兩個(gè)平面的交線。這就是切應(yīng)力互等定理，即剪切胡克定律3.剪切虎克定律實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)剪應(yīng)力不超過(guò)材料的剪切比例極限時(shí)，剪應(yīng)力與剪應(yīng)變?chǔ)贸烧壤@就是剪切虎克定律式中的比例常數(shù)G稱為材料的剪切彈性模量，是材料的一個(gè)常數(shù)，由實(shí)驗(yàn)確定。它的常用