页数:23页文件大小:524.0 KB来源: 材料力学ppt课件
本课件讲解剪切与挤压:先分析螺栓、铆钉、键等连接件的受力变形特点与三种破坏形式,再给出剪切与挤压的实用计算假定与强度条件,随后通过木榫接头、平键和铆接头例题演示切应力与挤压应力的校核。
材料力学 第三章 剪切
第三章 剪切
切应力的产生
§3-1 剪切的实用计算
2、受力特点和变形特点(以铆钉为例):
3、连接处破坏三种形式:
二、剪切的实用计算:受剪切件一般为短粗件,受力变形复杂,切应力分布规律难以确定,为简化计算,假设剪应力在截面上均匀分布。
许用切应力由剪切实验得到的极限应力除以安全系数确定:
用剪切强度条件也可解决三类强度问题(强度校核、截面设计、确定许可载荷)。
§3-2 挤压的实用计算
假设:挤压应力在有效挤压面上均匀分布。
应用
例1 木榫接头如图所示,a = b = 12 cm,h = 35 cm,c = 4.5 cm,P = 40 kN,试求接头的切应力和挤压应力。
几何尺寸:b、a、c、h。
例2 齿轮与轴由平键(b×h×L = 20×12×100)连接,传递的扭矩 m = 2 kN·m,轴的直径 d = 70 mm,键的许用切应力为 [τ] = 60 MPa,许用挤压应力为 [σjy] = 100 MPa,试校核键的强度。
解:① 键的受力分析如图。
② 切应力和挤压应力的强度校核:τ = Fs / (bL) ≤ [τ],σjy = F / (hL/2) ≤ [σjy]。
综上,键满足强度要求。
例3 齿轮与轴由平键(b = 16 mm,h = 10 mm)连接,传递的扭矩 m = 1600 N·m,轴的直径 d = 50 mm,键的许用切应力为 [τ] = 80 MPa,许用挤压应力为 [σbs] = 240 MPa,试设计键的长度。
解:① 键的受力分析如图。
② 切应力和挤压应力的强度条件:L ≥ Fs / (b[τ]),L ≥ F / (h/2·[σbs])。
③ 综上取两者中的较大值作为键的长度。
例4 一铆接头如图所示,受力 P = 110 kN,已知钢板厚度 t = 1 cm,宽度 b = 8.5 cm,许用应力为 [σ] = 160 MPa;铆钉的直径 d = 1.6 cm,许用切应力为 [τ] = 140 MPa,许用挤压应力为 [σbs] = 320 MPa,试校核铆接头的强度(假定每个铆钉受力相等)。
解:① 受力分析如图(含 1-1、2-2、3-3 截面,P/4 分配)。
② 切应力和挤压应力的强度条件;③ 钢板的 2—2 和 3—3 面为危险面。
综上,接头安全。
剪切习题课
挤压面积
本章结束
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