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第八章第五节剪切与挤压

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第五节剪切与挤压 第五节 剪切与挤压 第八章剪切与挤压 节 剪切与挤压 第5章剪切和挤压
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第五节 剪切与挤压 (剪切和联结的实用计算) 一、 剪切的概念及剪切胡克定律 1.剪切的概念 图8-30 图8-31 剪切受力特点:作用在构件两侧外力(合力 )大小相等,方向相反,作用线相距很近 ,且⊥轴线。 变形特点:沿两力间 横截面发生相对错 动。(或有发生相对错动趋势) 剪切面—发生错动的截面。 它有:单剪—一个剪切面; 双……两…………。 破坏形式—剪断。 2.剪切胡克定律 图8-32 图8-30 图8-33 图8-34a 图8-34 (8-11) (图8-34b) 二、 剪切的实用计算 ⒈内力FS(或FQ )—截面法 剪力Fs—切 于截面的内力。 ⒉应力—内力分布集度。 切应力τ—应 力切于截面。 实用计算—设τ 在剪切面上均布。 二、 (8-12) 图8-32 计算切应力 ⒊剪切强度条件 F↑→F = F断 时,τ=τb, F断=2 Fs,∴ Fs = F断/2 τb—极限切应力 (8-12) (8-13) (8-12) (8-13) 三 、挤压的实用计算 三 、 挤压的实用计算 1.挤压的概念 2. 挤压的实用计算 图8-35 (8-14) 挤压:实用计算 假定在挤压计算 面积上应力均布。 挤压力Fbs (或Fjy) 挤压面积Abs (或Ajy) :①圆柱面接触: Abs—直径投影面积。 (8-14) (8-14) 图8-35 图8-36 Abs:①圆柱面接触: d—铆钉孔径,t—钢板厚度。 Abs—直径投影面积。 实心—圆周面的投影; 空心—外圆周面的投影。 ②平面接触: Abs—接触面积。 (8-14) (8-14) 图8-35 ②平面接触: Abs—接触面积。 挤压强度条件 [σbs]—挤压许用 应力,查手册。 (8-15) 图8-35 四、几点说明 注意:①挤压应力应对 两者强度差的进行校核。 例:皮带轮—铸铁, 键—45#钢,轴—45#钢。 校核皮带轮,不校核键。 ②找σbsmax。 ③剪切面、挤压面的判断 剪切面在两相邻外力作用 线之间,与外力平行。 挤压面即为外力作用面,与外力垂直。 ④挤压与轴向压缩的区别 变形不一样: 一是接触面局部受挤压, 一是整个杆受压。 应力不一样: 轴向压缩:压应力分布在整个零件内部,在 横截面上均布; 挤压:挤压应力分布在接触面附近区域,分 布较复杂, [σbs] ↑,即强度↑。 一般 [σbs]> [σ] , [σ]压= [σ]—在整个杆件上发生。 关键分析出剪切面和挤压面,並求出其面积。 —剪切面,A = cb —挤压面,Abs= ab —剪切面, A1 =πdh A2 =πDH —挤压面, 冲孔: 剪切面A =πdδ 挤压面 F F=Fs>τ0A 冲孔: —剪切面:A=πdt —挤压面:Abs F=Fs>τ0A 销子: 剪切面: 圆筒挤压面: Abs=(D-d1)×d 五、应用举例(书四) 图8-37 例8-9 例8-10 图8-38 例一、 解: 例一、 解:⑴剪切强 度校核:图c), ∴剪切强度满足。 ⑵挤压强度校核:当at=0.6t,∵2×0.6tD>tD 校中间, 如当at=0.4t, ∵2×0.4tD <tD, 校两边: at at 例二、 解: 四种破坏可能 ①螺栓被剪断; ②螺栓或钢板被 挤压坏; ③钢板被拉断; ④钢板被拉“豁”。 外力通过螺栓群 中心—属剪切。 a (因a小时) 式中: ⑵校核螺杆和钢 板之间的挤压强度 a Fbs=F/4 Abs=dδ 二、校核钢板强度 2-2截面 FN2较小 ,A2小 , 可使σ2↑ 1-1截面 FN1大 ,A1大 , 会使σ1↑ 3-3截面 FN3小 ,A3大 , 不用校。 1-1截面 : A1= σ1= 2-2截面 : 按法则: A2=δ(b-2d) σ=FN2/ A2 1-1截面 : A1= σ1= 2-2截面 : 按法则: A2=δ(b-2d) σ2=FN2/ A2 焊接:分:对接、搭接。 优点:①不打孔,截面不削弱。 ②焊接工艺简单。 缺点:在焊缝处,温度应力引起 焊接残余变形。 施工:时刻注意: 不能假焊。 图8-42 图8-43
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