工程力學(xué)課件：剪切

1、一一. .剪切的實(shí)用計(jì)算剪切的實(shí)用計(jì)算第八章第八章 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)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(diǎn)：剪切受力特點(diǎn)：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(diǎn)：變形特點(diǎn)：位于兩力之間的截面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。位于兩力之間的截面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。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(shí)用切應(yīng)力計(jì)算得實(shí)用切應(yīng)力計(jì)算公式：公式：AFs切應(yīng)力強(qiáng)度條件：切應(yīng)力強(qiáng)度條件： AFs許用切應(yīng)力，常由實(shí)驗(yàn)方法確定許用切應(yīng)力，常由實(shí)驗(yàn)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(shí)用計(jì)算擠壓的實(shí)用計(jì)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(shí)用擠壓應(yīng)力公式得實(shí)用擠壓應(yīng)力公式* *注意擠壓面面積的計(jì)算注意擠壓面面積的計(jì)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(shí)際接觸面面積實(shí)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(qiáng)度條件：擠壓強(qiáng)度條件：bs許用擠壓應(yīng)力，常由實(shí)驗(yàn)方法確定許用擠壓應(yīng)力，常由實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度。（假定每個(gè)鉚釘受力相等。） 4PFFsbPPttdPPP112233P/4鋼板的2-2和3-3面為危險(xiǎn)面切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力的強(qiáng)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(qiáng)度。試校核鍵的強(qiáng)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(qiáng)度）校核鍵的剪切強(qiáng)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(qiáng)度）校核鍵的擠壓強(qiáng)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(qiáng)度要求。平鍵滿足強(qiáng)度要求。13小結(jié)小結(jié)1.1.軸力的計(jì)算和軸力圖的繪制軸力的計(jì)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(xué)性能典型的塑性材料和脆性材料的主要力學(xué)性能 及相關(guān)指標(biāo)及相關(guān)指標(biāo)3.3.橫截面上的應(yīng)力計(jì)算，拉壓強(qiáng)度條件及計(jì)算橫截面上的應(yīng)力計(jì)算，拉壓強(qiáng)度條件及計(jì)算4.4.拉（壓）桿的變形計(jì)算，桁架節(jié)點(diǎn)位移拉（壓）桿的變形計(jì)算，桁架節(jié)