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1、2.剪切强度计算剪切强度计算 (1) 剪切强度条件 剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。 sF A(5-6) 这里为许用剪应力，单价为 Pa 或 MPa。 由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在 使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定 试样失效时的极限载荷 0，再除以安全系数 n，得许用剪应力。0 n(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。一般来说，材料的剪切许用应力与材料的许用拉应力之间，存在如下关系： 对塑性材料： 0.60.8 : 对脆性材料： 0.81.0 :
2、(2) 剪切实用计算 剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不 展开论述了。但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和 双剪切。下面通过几个简单的例题来说明。 例例 5-1 图 5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为 20 号钢，30MPa，直径 d=20mm。挂钩及被连接板件的厚度分别为 t8mm 和 t112mm。牵引力 F=15kN。试校核 销钉的剪切强度。图 5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图 解：解：销钉受力如图 5-12(b)所示。根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m和n-n两个面向左错动。所以有两个剪
3、切面，是一个双剪切问题。由平衡方程容易求出：2sFF 销钉横截面上的剪应力为：33 215 1023.9MPa1.21.20.025DT1DT2DT3已退火的180 23026 电工硅钢D11、D12D21、D31D32、D370D310340S4148已退火的19023026 Q1952603203153902833195Q2152703403354102631215Q2353103803754602126235Q2553404204105101924255普通碳素钢Q275未经退火的400500490610152027508F22031028039032180 10F26036033045
4、03220019000015F22034028042030190 08260340300440292101980001025037032046028 碳素工具钢15已退火的2703803404802628020200020280400360510352502100025320440400550342802020003036048045060022300201000354005205006502032020100040420540520670183402135004544056055070016360204000504405805507301438022000055550 67043390605
5、50 7001241020800065600 7301042070已正火的600 7609430210000T7T12T7AT12A已退火的60075010碳素工具钢T8A冷作硬化的600950750120010Mn32046040058022230211000 优质碳素钢 65Mn已退火的 600750124002100025CrMnSiA25CrMnSi40056050070018950合金结构钢 30CrMnSiA30CrMnSi已低温退火的4406000550750161450850已低温退火的720900101200200000优质弹簧钢60Si2Mn60Si2MnA65SiWA冷作
6、硬化的640960800120010140016001Cr13320380400470214202100002Cr13320400400500204502100003Cr13400480500600184802100004Cr13已退火的40048050060015500210000经过热处理的460520580640352002000001Cr18Ni192Cr18Ni19已碾压冷作硬化的8008801000110038220200000不锈钢1Cr18Ni9Ti热处理退软的43055054070040200200000（2）钢在加热时的抗剪强度（表850）表 850 钢在加热状态的抗剪强度
7、 （单位： MPa）(3) 普通碳素钢冷弯实验指标（8-51）表 851 普通碳素钢冷弯试验指标 （GB7001988）冷弯试验B=2a180钢材厚度或直径/mm备注6060100100200牌号试样方向弯心直径d纵0 Q195横0.5a纵0.5a1.5a2a Q215横a2a2.5a纵a2a2.5a Q235横1.5a2.5a3aQ255 2a3a3.5aQ275 3a4a4.5a各牌号 A 级钢的冷弯试验，在需方有要求时才进行冷弯试验合格时，抗拉强度上限可以不作交货条件注：B试样宽度二、有色金属 有色金属的力学性能（表852）表 852 有色金属的力学性能材料名称牌 号材料状态抗剪强度/M
8、Pa抗拉强度/MPa伸长率/(%)屈服点/MPa弹性模量E/MPa已退火8075110255080 铝1070A,1050A 1200冷作硬化100120150412024072000已退火701001101451950 铝锰合金3A21 半冷作硬化1001401552001313071000已退火130160180230100铝镁合金铝镁铜合金SA02 半冷作硬化160200230280 21070000已退火170250 高强度铝镁铜合金7A04淬硬并经人工时效350500 46070000已退火120140170190359843600 镁锰合金MB1MB8已退火170190220230
9、122414040000冷作硬化190200240250810160已退火10515015021512淬硬并经自然时效28031040044015368硬铝2Al12淬硬后冷作硬化2803204004601034072000软1602003070108000 纯铜T1、T2、T3 硬2403003380130000软26030035380100000半硬30038020200黄铜H62硬42042010480软24030040100半硬28035025110000 黄铜H68硬40040015250115000软3003502514293000 铅黄铜HPb59-1 硬400450542010
10、5000软34039025170半硬40045015锰黄铜HMn58-2硬5206005100000软26030038140硬48055035100000锡磷青铜锡锌青铜QSn4-4-2.5QSn4-3 特硬50065012546124000退火52060010186 铝青铜QAl17 不退火5606505250115000130000软3604501830092000 铝锰青铜QAl9-2 硬4806005500软2803003503804045239120000硬48052060065035540硅锰青铜QBi3-1特硬56060070075012软24048030060030250350
11、117000 铍青铜QBe2 硬52066021280132000141000软24030025 白铜B19 硬3604503软28035035207 锌白铜BZn15-20 硬4005501486126000140000特硬520650 软3504003570 镍Ni-3Ni-5 硬4705502210210000230000软30035035硬4805501德银BZn15-20特硬5606501锌Zn-3Zn-6120200140230407580000130000铅Pb-3Pb-62030254040505101500017000锡Sn1Sn430404050124150055000TA
12、23604804506002530TA34406005507502025 钛合金TA5退火64068080085015800900104000MB11201401701903512040000MB8冷态 150180230240141522041000MB130503050505240000镁合金MB8预热30050705070586241000银180503081000可伐合金Ni29Co18400500500600软400600 康铜BMn40-1.5 硬650已退火7200700312000 钨 未退火149114800380000已退火203014002025385280000 钼 未
13、退火3234160025595300000三、非金属 （1）非金属材料的极限抗剪强度（表853）表 853 非金属材料的极限抗剪强度 （单位：MPa）极限抗剪强度 材 料 名 称 管状凸模裁切普通凸模冲裁纸胶板100130140200布胶板玻璃布胶板金属箔的玻璃布胶板金属箔的纸胶板环氧酚醛玻璃布板工业橡胶板石棉橡胶人造橡胶，硬橡胶层压纸板层压布板绝缘纸板厚纸板软钢纸板有机玻璃聚氯乙烯氯乙烯赛璐咯皮革工业用皮革工业用毛毡桦木胶合板漆布、绝缘漆布云母人造云母硬钢纸板9010012014013015011013018021016404070100130901004070304020407080608
14、0304040606845103060508012015030501201801601851602201402002102402080140200120180601004080203090100100130508010030504555601001401804045（2）非金属材料加热时的抗剪强度（表854）表 854 非金属材料加热时的抗剪强度抗剪强度 /MPa孔的直径/mm材料温度/133551010纸胶板227010010513014717711813710812711814798118981089810888988898981089388布胶板22801001271479811811812778108103118889888986978玻璃布胶板2280100157181119137147152113118147108391278898玻璃纤维丝胶板22801001371579811812713788108118127886939有机玻璃227080889859787888696978496939聚氯乙烯塑料22100118127597898108495949883949597839赛璐咯22707898496978395964345929注：表列抗剪强度用于普通凸模冲裁时的计算值。
