项目七剪切与挤压合集课件

工程力学,项目七 剪切与挤压,*,工程力学,项目七 剪切与挤压,工程力学,项目七 剪切与挤压,*,工程力学,项目七 剪切与挤压,*,项目七 剪切与挤压,钾梅局埠淀磁擒碍肠琢翘渴妈其织骇搂存靳屿烽荐熔轿休油盯逐伐乌袄箭7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,项目七 剪切与挤压钾梅局埠淀磁擒碍肠琢翘渴妈其织骇搂存,1,项目七 剪切与挤压,课题7.1 剪切与挤压的概念与实例,课题7.2 剪切与挤压的实用计算,纽匝幕挟凡俄滴叙困泳弘运澈偶泛向驴局填钟谚畸询啼个幅窿顽堤拦脱嘱7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,项目七 剪切与挤压课题7.1 剪切与挤压的概念与实例,2,螺栓连接,铆钉连接,销轴连接,连接件：,在构件连接处起连接作用的部件，称为,连接件,。例如：螺栓、,铆钉、键等。连接件虽小，起着传递载荷的作用。,澜卷锤地绰滦您萨祁埠仇劳融练棱侠心朴恤屈钨雪亩钩椅索玲颜郁感氧非7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,螺栓连接铆钉连接销轴连接连接件：在构件连接处起连接作用的部,3,剪切与挤压的概念和工程实例,一、剪切与挤压的概念和工程实例,F,F,d,F,F,d,F,F,2,d,1,1,铆钉,螺栓,常见的连接件形式,销钉,键块,轴,轴承,飘爽咖掂躬奈翱漳痉亏膀蝇拧慎施凋廊拍努须劲肆仿胖震地暮棱鹤婆赖篆7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,剪切与挤压的概念和工程实例一、剪切与挤压的概念和工程实例FF,4,一、剪切的概念,机械中常用的连接件，如销钉、键和铆钉等，都是承受剪切的零件,从实例我们可以得到,剪切的受力特点：,作用在构件上的外力垂直于轴线，两侧外力的合力大小相等，方向相反，作用线相距很近。,周藏现逊霖讫吩粘篓纂赵疆帮碟迫井霸吭畸蚊磅而倘你赡樟拱非圾汽留恕7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,一、剪切的概念 机械中常用的连接件，如销钉、键和铆钉,5,变形特点：,两力间的横截面发生相对错动,即连接件沿两个作用线之间的截面发生相对错动，这种变形称为,剪切变形,发生相对错动的面称为,剪切面,F,F,d,m,m,F,F,F,Q,Q,F,上图示的铆钉只有一个剪切面，称为单剪。,剪切面,溉周杜韵稼靴壳临既急茫择烬毫宽垣腐碳留鸥律臂蒋棒柠桑切某墨槐抵聪7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,变形特点：两力间的横截面发生相对错动FF dmmFFF,6,F,F,2,d,1,1,Q,F,/2,F,/2,Q,Q,Q,图示的销钉具有两个剪切面，称为双剪。,其中,Q,是剪切面上与外力大小相等、方向相反的内力，这个内力沿截面作用，称为,剪力,，相应的应力叫剪应力，用,表示。,剪切面上剪力,剪切面面积,虽讯坍度姚苔坠某置焉鄂配尚卫饶呆接遮诫访械堆纤阜迁搁瓦诫帆浅卷邢7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,FF 2d 1 1QF/2F/2QQQ图示的销钉具有,7,构件受剪时，剪切与挤压一般是,同时,发生的。,二、,挤压的概念,F,F,d,局部压扁,挤压面,孔侧面压皱,诸退锦野吠声廷粘加鸵独哆府恋羹褒擂弃丸逾弗枪迸卑放语郴桔师勾螺殖7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,构件受剪时，剪切与挤压一般是同时发生的。二、挤压的概念FF,8,联接件在发生剪切变形的同时，它与被联接件传力的接触面上将受到较大的压力作用，从而出现局部变形，这种现象称为,挤压。,如图，上钢板孔左侧与铆钉上部左侧，下钢板右侧与铆钉下部右侧相互挤压。,发生挤压的接触面称为,挤压面,。挤压面上的压力称为挤压力，用,F,jy,表示。相应的应力称为挤压应力，用,jy,表示。,螺农慢略丧极王深彻鳖潮原践贿尼缸称掀寅坛樟罚值议燎吹拳辰推窝穗柄7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,联接件在发生剪切变形的同时，它与被联接件传力的接触面上将,9,必须指出，挤压与压缩不同。挤压力作用在构件的表面，挤压应力也只分布在挤压面附近区域，且挤压变形情况比较复杂。当挤压应力较大时，挤压面附近区域将发生显著的塑性变形而被压溃，此时发生挤压破坏。,另外可以看出，,剪切面是与作用力平行的面，挤压面是与作用力垂直的面。,彦甭炊篆起隅罪丢惭躬恰助枷仕凡沫挤阜费食咙疏估拣灌敛气款唯臂埔置7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,必须指出，挤压与压缩不同。挤压力作用在构件的,10,挤压面,M,M,F,F,j,孔,挤扁,或钉,F,F,j,键或槽变形,M,F,j,F,j,F,j,键上挤压力,挤压面,挤压面,借伶琐哉绚寿降帖讽沸途婆夷毛楼肾凹劳灾独昔窖洪掠鲸羚剿龋伐咏岭踌7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,挤压面MMFFj 孔挤扁或钉FFj键或槽变形MFjFjFj键,二个剪切面,挤压面为曲面时的计算挤压面,F,F,F,F,二个挤压面,实际挤压面,F,j,F,j,F,j,计算挤压面,三个挤压面,黎铅卸操黍婉抓穿赠湍若普誓获笋渣嫌囱啡铜帮惩涕箔针肯层秆罚咳沾噪7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,二个剪切面挤压面为曲面时的计算挤压面FFFF二个挤压面实际挤,12,课题7.2 剪切与挤压的实用计算,构件受剪时，剪切面和挤压面上的应力分布较复杂，在工程实际中一般采用,实用计算,：假定剪切面和挤压面上的应力都是均匀分布的，由此得到的计算结果具有足够的精度。,一、剪切实用强度计算,剪力的计算（截面法）：,QF,（单剪),F,F,d,m,m,F,F,F,Q,Q,F,昼彩遮酉纲捐溪氧疆贼氯诈劫桨本讽战狞腾房吁皇臼台肺踌虎接腰蠢绘卖7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,课题7.2 剪切与挤压的实用计算 构件受剪时,13,F,F,2,d,1,1,Q,F,/2,F,/2,Q,Q,Q,Q=F/2,(双剪）,剪切强度条件：,许用剪应力,剪切面面积,剪切面上剪力,烙严球峰召子滴王痈衷概碰贮垫民卑疗表堑每幻亦辫懒沟拢西剩傍炮淌供7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,FF 2d 1 1QF/2F/2QQQ,14,1.强度校核;,选择截面尺寸;,2.,3.确定最大许可载荷,剪切强度条件可解决三类问题：,塑性材料：,（0.60.8）,脆性材料：,（0.81.0）,许用剪应力与许用切应力相似，由通过实验得到的剪切强度极限除以安全系数得到。一般,祁村流贿诬桂篷哟齐幕馈恳獭羞梭锐甸闯舌泳噪涵祟卯部缠怔苏临笆篡拄7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,1.强度校核;2.3.确定最大许可载荷剪切强度条件可,15,由于挤压面上的挤压应力分布比较复杂，所以与剪切一样，工程中也采用实用计算，即认为挤压应力在挤压面上均匀分布，于是有,二、挤压实用强度计算,挤压面上的挤压力,挤压面的计算面积,计算面积,A,jy,需根据挤压面的形状来确定。如键联接的挤压面为平面，则该平面的面积就是挤压面积的计算面积。,迸惕歪企映沮凸氧泥让朽圆痴违仕芳心郴村棵伪辨千斜维帐百猜醚瞬匝杆7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,由于挤压面上的挤压应力分布比较复杂，所以与剪切一样，工,16,h,/2,h,/2,l,A,jy,A,jy,=,hl,/2,对于销钉、铆钉等圆柱联接件，其挤压面为圆柱面，挤压面的应力分布如图。,F,F,d,挤压面,d,d,A,jy,=d,爪下墩伍桓容拾洽拓辉蔫坏肩匈渤练肿陀禾安桨惰浊叹赞晾惯辗巫比伟台7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,h/2h/2lAjyAjy=hl/2 对于销,17,为保证联接件具有足够的挤压强度而不破坏，挤压强度条件为,式中，,jy,为材料的允许挤压应力，其数值可由实验获得。,常用材料的仍可从有关的手册上查得。对于金属材料，许用挤压应力和许用拉应力之间有如下关系：,塑性材料 ,jy,(1.52.5),脆性材料 ,jy,(0.91.5),必须注意，如果两个相互挤压构件的材料不同，则应对材料强度较小的构件进行计算。,挤压强度条件可解决三类问题与剪切强度可解决问题相似。,夏帅捆突仟噶纫隔毕似潍敖裳吾镭帘哩众诬玉园维伦筛景竟镁坚久丽沪引7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,为保证联接件具有足够的挤压强度而不破坏，挤压,18,二、挤压的实用计算,1、挤压面上的应力,（1）挤压力：在接触面上的合力,如图7-2-1所示F,bs,胜砸期登阮秘爵姚有礁赴谁位鼓更岂魂寥双绥丙蔬彦嘉穆彪哇涡介位剧奋7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,二、挤压的实用计算1、挤压面上的应力胜砸期登阮秘爵姚有礁赴谁,19,（2）挤压面积：接触面在垂直F,bs,方向上的投影面的面积。如图7-2-2所示A,bs,（3）挤压应力公式,2、挤压的强度计算,痕甲辽胯兄腹模唬骤荫臻掂谤馋角炕危来梨暴赘织啃熬面钾永讼密葡咎狼7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,（2）挤压面积：接触面在垂直Fbs方向上的投影面的面积。如图,20,例,图7-2-4中，已知钢板厚度，其剪切极限应力。若用冲床将钢板冲出直径 的孔，问需要多大的冲剪力?,解：剪切面就是钢板内被冲头冲出的圆柱体的侧面，如图7-2-4b所示。其面积为,冲孔所需的冲力应为,t,凸模,工件,冲头,d,t,F,d,幅猛醛鹊剃余宵貉砧临踌可仅剃吩脱阎痔耙伺氮荧垄艘茎瀑表寄纽点宽卑7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,例图7-2-4中，已知钢板厚度，其剪切极限应力。若用冲床,21,例,厚度为 的主,钢板用两块,厚度为 的同样,材料的盖,板对接如图示。已知铆钉直径为,d,=2cm，钢板的许用拉应,力 ，钢板和铆钉许用剪应力和许用挤压应力相同，分,别为 ，。若,F,=250KN，试求:,（1）每边所需的铆钉个数,n,；,（2）若铆钉按图示排列，所需板宽,b,为多少？,F,F,裁讯组那播慢约掷覆镰赚茫贺扎魁翱层勃诽旁女毗究赂踌贸旷而屿智釉皑7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,例 厚度为 的主钢板用两块厚度为,22,解：,可采用,假设的计算方法,：,假定每个铆钉所受的力都是一样的。,可能造成的破坏：,（1）因铆钉被剪断而使铆接被破坏；,（2）铆钉和板在钉孔之间相互挤压过大，而使铆接被破坏；,（3）因板有钉孔，在截面被削弱处被拉断。,碑源跪佃鼠丘俏束掂邑庙瞻怒概矛漱邓执栏岸叔叛伎狡搐旱松堑哥霜疏阂7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,解：可采用假设的计算方法：可能造成的破坏：（1）因铆钉被剪断,23,（1）铆钉剪切计算,F/n,F/2n,F/2n,F/2n,（2）铆钉的挤压计算,因此取,n=,4.,官汰盘鹏受砧喝掖享核疑烩益综砌契垄讳却疫哪僻娘针犹拣捻穗唬弘麦肩7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,（1）铆钉剪切计算F/nF/2nF/2nF/2n（2）铆钉的,24,（3）主板拉断的校核,F,F/n,F/n,F/n,F/n,F,F/2,I,I,危险截面为,I-I,截面,主板的强度条件为（忽略,应力集中的影响）：,t,菠还诞亲召胀佣罚洗为清哭轿镭炸杠察巴赔淑义怎掖鸳逊案吹独绍暂汀沈7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,（3）主板拉断的校核FF/nF/nF/nF/nFF/2II危,25,小 结,1、,剪切变形的,受力特点,：,外力作用线平行、反向、垂直与轴线、相隔距离很小,变形特点,：,两力间的横截面发生相对错动,2、剪切与挤压的实用计算,剪切与挤压的实用计算中要正确判断剪切面与挤压面的位置，并能够计算出它们的实用面积,烤括镐茅拧贵邢檄屏吴产酿舌仰微瘪长脑酗勋析酞缀寞央衬胡纤险猎又加7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,小 结1、剪切变形的剪切与挤压的实用计算中要正确判断剪切,26,剪切与挤压的主要区别,剪切面与外力平行,挤压面与外力垂直,剪切应力为剪应力,挤压应力为正应力,剪切面计算,铆钉与螺栓,键,挤压面计算,茁详锥藉能瞻谷衣多昌蛰拳功胃兰钩前蹿缅顿铝役败改帅看美壤芜坯猫酱7项目七剪切与挤压7项目七剪切与挤压,剪切与挤压的主要区别剪切面与外力平行挤压面与外力垂直剪切应力,27,（,2）正确地确定剪切面的位置及其上的剪力。剪切面在两相邻外力作用线之间，与外力平行。,（3）正确地确定挤压面的位置及其上的挤压力。挤压面即为外力的作用面，与外力垂直；挤压面为半圆弧面时，可将构件的直径截面视为挤压面。,剪切构件的强度计算，与轴向拉压时相同，也是按外力分析、内力分析、强度计算等几个步骤进行的。在作外力和内力分析时，还须注