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m. m. F. F. 剪切面. F Q. m. m. F. 一、 剪切的实用计算. 1. 内力计算. F Q - 剪力. 2. 切应力. F Q - 剪力. A - 剪切面的面积. m. m. F. F. 剪切面. m. m. F. - 剪切极限 应力. 3. 强度条件. [ ] 为材料的许用切应力. n - 安全因数. 强度条件. 1 、校核强度 2 、设计截面尺寸 3 、确定许可载荷. 塑性材料. 脆性材料. F. F. F. F. 挤压面. 剪切面. 二、挤压的实用计算.
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m m F F 剪切面 FQ m m F 一、剪切的实用计算 1.内力计算 FQ -剪力 2.切应力 FQ -剪力 A-剪切面的面积
m m F F 剪切面 m m F - 剪切极限应力 3.强度条件 [] 为材料的许用切应力 n - 安全因数
强度条件 1、校核强度 2、设计截面尺寸 3、确定许可载荷 塑性材料 脆性材料
F F F F 挤压面 剪切面 二、挤压的实用计算 螺栓与钢板相互接触的侧面上,发生的彼此间的局部承压现象,称为挤压 . 在接触面上的压力,称为挤压力 ,并记为Fjy 1.挤压力Fjy = FQ
F F 2.挤压破坏的两种形式 (1)螺栓压扁 (2)钢板在孔缘压成椭圆 3.挤压应力 Fjy-挤压力 Ajy -挤压面的面积 4.强度条件 [jy]-许用挤压应力
实际接 触面 h 直径投影面 d 挤压面的面积计算 (1)曲面接触 挤压面积为投影面积 挤压现象的实际受力如图 所示. (2)平面接触 挤压面积为实际接触面积.
强度条件 1、校核强度 2、设计截面尺寸 3、确定许可载荷 塑性材料 脆性材料
Me F Me h d h l b 例题 齿轮与轴由平键连接,已知轴的直径d=70mm,键的尺寸为b×h×L=20 ×12 ×100mm,传递的扭转力偶矩Me=2kN·m,键的许用切应力为[]= 60MPa ,许用挤压应力为[jy]= 100MPa.试校核键的强度. 解:(1)键的受力分析如图
A F Me d h l b (2)校核剪切强度 (3)校核挤压强度 综上,键满足强度要求.
F B d A d1 d1 d F 例题 一销钉连接如图所示, 已知外力F=18kN,被连接的构件 A 和 B 的厚度分别为 d=8mm 和 d1=5mm ,销钉直径 d=15mm , 销钉材料的许用切应力为 [] = 60MPa ,许用挤压应力为 [jy]= 200MPa .试校核销钉的强度.
F F 剪切面 B d d A 挤压面 d1 d1 d F 解: (1)销钉受力如图b所示
F F 剪切面 d 挤压面 (2)校核剪切强度 由截面法得两个面上的剪力 剪切面积为
F F 剪切面 d 挤压面 FS FS (3)挤压强度校核 这两部分的挤压力相等,故应取长度 为d的中间段进行挤压强度校核. 故销钉是安全的.
F 冲头 d 钢板 冲模 例4-3 冲床的最大冲压力F=400kN,冲头材料的许用压应力 []=440MPa,钢板的剪切强度极限b=360MPa,试求冲头能冲剪 的最小孔径d和最大的钢板厚度 .
F 冲头 d F 钢板 剪切面 冲模 F 解:(1)冲头为轴向压缩变形 d=34mm
F 冲头 d F 钢板 剪切面 冲模 F 解: (2)由钢板的剪切破坏条件 δ=10.4mm
d d F F b F F 练习题 一铆钉接头用四个铆钉连接两块钢板. 钢板与铆钉材料相同. 铆钉直径 d =16mm,钢板的尺寸为 b =100mm,d =10mm,F = 90kN,铆钉的许用应力是 [] =120MPa,[jy] =120MPa,钢板的许用拉应力 []=160MPa. 试校核铆钉接头的强度.
d d F F b F F
F/4 F/4 b F F 剪切面 解:(1) 校核铆钉的剪切强度 每个铆钉受力为 F/4 每个铆钉受剪面上的剪力为
F/4 F/4 F/4 F/4 F/4 F/4 F 剪切面 挤压面 F 3F/4 F/4 + (2) 校核铆钉的挤压强度 每个铆钉受挤压力为F/4 (3)校核钢板的拉伸强度
2 1 2 1 F/4 F/4 F/4 F/4 F 整个接头是安全的
D h d F 思考题 (1)销钉的剪切面面积 A (2)销钉的挤压面面积 Ajy
挤压面 D h 剪切面 d d d 挤压面 F