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1、,第三章 剪切,材料力学,剪切和挤压的实用计算,第三章 剪切,剪切与挤压强度计算,一、连接件的受力特点和变形特点：,1、连接件,剪切,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。,特点：可传递一般力，可拆卸。,剪切,铆钉,特点：可传递一般力，不可拆卸。如桥梁桁架结点处于它连接。,无间隙,特点：传递扭矩。,2、受力特点和变形特点：,剪切,以铆钉为例：,受力特点： 构件受两组大小相等、方向相反、作用线相互很近（差一个几何平面）的平行力系作用。,变形特点： 构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动。,剪切,剪切面： 构件将发生相互的错动面，如n n
2、 。,剪切面上的内力： 内力 剪力Q，其作用线与剪切面平行。,剪切,3、连接处破坏三种形式： 剪切破坏 沿铆钉的剪切面剪断，如 沿nn面剪断 。 挤压破坏 铆钉与钢板在相互接触面 上因挤压而使溃压连接松动， 发生破坏。,拉伸破坏: 钢板在受铆钉孔削弱的截面处，应力增大，易在连接处拉断。,剪切,二、剪切的实用计算,实用计算方法：根据构件的破坏可能性，采用能反映受力基本特征，并简化计算的假设，计算其名义应力，然后根据直接试验的结果，确定其相应的许用应力，以进行强度计算。 适用：构件体积不大，真实应力相当复杂情况，如连接件等。 实用计算假设：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布，等于剪切面上的平均应力。
3、,剪切,1、剪切面-A： 错动面。 剪力-Q： 剪切面上的内力。,2、名义剪应力-：,3、剪切强度条件（准则）：,工作应力不得超过材料的许用应力。,三、挤压的实用计算,1、挤压力Pjy ：接触面上的合力。,剪切,挤压：构件局部面积的承压现象。 挤压力：在接触面上的压力，记Pjy 。,假设：挤压应力在有效挤压面上均匀分布。,2、挤压面积：接触面在垂直Pjy方向上的投影面的面积。,3、挤压强度条件（准则）： 工作挤压应力不得超过材料的许用挤压应力。,剪切,挤压面积,四、应用,剪切,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
4、接头的剪应力和挤压应力。,解：受力分析如图,：剪应力和挤压应力,剪切面和剪力为：,挤压面和挤压力为：,剪切,P,P,解：键的受力分析如图,例2 齿轮与轴由平键（bhL = 20 12 100）连接，它传递的扭矩m=2 KNm，轴的直径d=70 mm，键的许用剪应力为 = 60 MPa，许用挤压应力为jy= 100 MPa，试校核键的强度。,剪切,综上，键满足强度要求。,剪应力和挤压应力的强度校核,剪切,解：键的受力分析如图,例3 齿轮与轴由平键（b=16mm，h=10mm）连接，它传递的扭矩m=1600Nm，轴的直径d=50mm，键的许用剪应力为= 80 MPa ，许用挤压应力为 jy= 240 MPa，试设计键的长度L。,剪切,剪切,剪应力和挤压应力的强度条件,综上,解：受力分析如图,例4 一铆接头如图所示，受力P=110kN，已知钢板厚度为 t=1cm，宽度 b=8.5cm ，许用应力为 = 160MPa ；铆钉的直径d=1.6cm，许用剪应力为 = 140 MPa ，许用挤压应力为jy= 320 MPa，试校核铆接头的强度。（假定每个铆钉受力相等。）,剪切,钢板的2-2和3-3面为危险面,剪应力和挤压应力的强度条件,综上，接头安全。,剪切,剪切,知识点的回顾,￥ 剪切应力，许用剪切应力 ￥ 挤压应力，许用挤压应力 ￥ 强度计算,谢谢大家,
