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1、剪切与挤压的实用计算重点1、剪切变形的受力特点和变形特点；2、正确判断剪切面和挤压面；3、综合运用拉压、剪切和挤压强度条件对连接件进行强度计算；难点1、注意区分挤压变形和压缩变形的不同；压缩变形是杆件的均匀受压；挤压变形是在连接件的局部接触区域的挤压现象，当挤压力过大时，会在接触面产生塑性变形或压碎现象。2、当挤压面为圆柱侧面时，挤压面面积的计算； 3、连接件接头的强度计算基本知识点1、 掌握剪切和挤压的概念；2、连接件的受力分析；3、剪切面和挤压面的判断和剪切面和挤压面的面积计算；4、剪切与挤压的实用计算及联接件的设计；5、纯剪切的概念；6、学会工程实际中联接件的剪切与挤压强度实用计算与剪切
2、破坏计算；判断剪切与挤压1、“挤压发生在局部表面，是连接件在接触面上的相互压紧；而压缩是发生在杆件的内部“ 答案 此说法正确 答疑 构件在相互接触才发生挤压变形；而外力的合力作用下位于构件的轴线上时，构件发生压缩变形。 2、“两块钢板用两个铆钉连接形成接头，虽然两个铆钉的直径不同，但因塑性材料具有屈服阶段的特点，最终使两个铆钉趋于均衡。因此，在计算铆接强度时，两个铆钉的受力仍可按平均分配“ 答案 此说法错误 答疑 只有当铆钉的直径相同，且外力的作用线通过铆钉群的形心，铆钉的受力才可以按平均分配。3、“剪断钢板时，所用外力使钢板产生的应力大于材料的屈服极限。” 答案 此说法错误 答疑 钢板内产生
3、的应力应大于材料的剪切强度极限才能将钢板剪断。 4、“对于圆柱形连接件的挤压强度问题，应该直接用受挤压的半圆柱面来计算挤压应力。” 答案 此说法错误 答疑 计算圆柱连接件的挤压强度时，采用直径平面代替圆柱侧面。 选择剪切与挤压 1、 在轴、键、轮传动机构中，键埋入轴、轮的深度相等，若轮、键、轴三种材料的许用挤压应力分别为：bs1，bs2，bs3，三者之间的合理关系是 。 A：bs1bs2bs3 B：bs1bs2bs1bs3 D：bs1=bs2=bs3 答案 正确选择：D 答疑 只有当三者许用挤压应力相等的情况下轴、键、轮传动机构才有足够的强度。否则，总在许用压应力较小的构件上发生挤压破坏。 2
4、、 在平板与螺栓之间加一垫片，可以提高 的强度。 A：螺栓拉伸；B：螺栓挤压； C：螺栓的剪切；D：平板的挤压； 答案 正确选择：D 答疑 加一垫片增大了平板的挤压面的面积，固可以提高平板的挤压强度。螺栓的拉伸强度、剪切强度、挤压强度均没有发生变化。 3、在冲床上将钢板冲出直径为d的圆孔，冲力F与 。A：与直径d成正比；B：与直径d2成正比；C：与直径d3成正比；D：与直径d的平方根成正比 答案正确选择：A 答疑将钢板冲出直径为d的圆孔时钢板的剪切面的面积为d，固冲力F与直径d成正比 、方形销将两块等厚度的板连接在一起，上面的板中同时存在拉应力、剪应力、挤压应力bs，比较其数值大小可得： A：
5、拉应力最大； B：剪应力最大； C：挤压应力bs最大； D：=bs； 答案 正确选择：D 答疑 钢板的拉伸应力为P/A=P/(2a-a)t=P/at ，剪应力为=Q/A=P/2/(at/2)=P/at ， 挤压应力为：bs=F/Abs=P/at（图示中：红线代表剪切面、蓝线代表挤压面。） 选择剪切与挤压5、图示中接头，水平杆采用ab的矩形截面，斜杆与水平杆的夹角为，其挤压面的面积为： A：bh; B：bhtan C：bh/cos D：bh/(sincos) 答案 正确选择：C 答疑接触面为平面时，挤压面取接触面的面积。接触面由图中的红线部分代表，接触的深度为b，高度为h/cos。 6、厚度均为
6、的两块钢板用圆锥销连接，圆锥销在上端的直径为D，下端直径为d，则圆锥销受剪面积为 ；挤压面积为 。A：D2/4；B：d2/4； C：(D+d)/22/4； D：h(3d+D)/4； 答案 正确选择：受剪面积C、挤压面积D 答疑 剪切面为两组力的作用线相互交错的截面面积，此时两组力的作用线的交错面发生在圆锥销的中间截面处，且是圆截面。交错面处的直径为上、下端直径的平均值；钢板与圆锥销相互接触的部分为圆柱侧面，固挤压面取直径平面。考虑到上半部分的直径平面要大于下半部分的直径平面，固挤压面的面积取下半部分的直径平面、且直径平面的形状为梯形。Abs=(D+d)/2+d)h/2=h(D+3d)/2/2=
7、h(3d+D)/4 7、一联轴器，由分别分布在半径为R1和R2圆周上的8只直径相同的螺栓相连接，则内圈（R1）螺栓横截面上的剪应力1和外圈（R2）螺栓横截面上的剪应力2的比值为 。A：1/2=1/1B: 1/2=R2/R1 C: 1/2=R1/R2 D：1/2=R12/R22 答案 正确选择：C 答疑 两圈上的螺栓传递扭矩，螺栓采用相同的直径，螺栓受力与其所在的半径成正比，固螺栓的剪应力与其所在的半径成正比。 填空剪切与挤压 1、判断剪切面和挤压面时应注意：剪切面是杆件的两部分有发生 趋势的平面，挤压面是构件 的表面。 答案 相互错动、 相互压紧 2、在图示的单元体中，长度保持不变的线段是 ，
8、长度伸长的线段是 ，缩短的线段是 。 答案 长度保持不变的线段是 AB、BC、CD、DA ；长度伸长的线段是 AC ；缩短的线段是BD 答疑 在剪应力的作用下，AB、CD、DA、BC只是发生相对错动，没有长度的变化；在左右一对剪应力的作用下，AB段向上错动、CD段向下错动，使得AC伸长、BD缩短，在上下一对剪应力的作用下，AD向左错动、BC向右错动，也使得AC伸长、BD缩短。 3、螺钉受力如图，其剪切面面积为 ，挤压面的面积为 。 答案剪切面面积dh ，挤压面面积 (D2-d2)/4 答疑 剪切面为有发生相互错动趋势的平面，此时在螺钉头以直径为d的圆柱侧面有发生相互错动的趋势，固剪切面取圆柱侧
9、面；挤压面是构件相互压紧的表面，此时在螺钉头与构件之间相互压紧，且接触面为平面，取接触面的面积作为挤压面的面积。接触面是内径为d、外径为D的圆环面积。 4、钢板、铆钉的连接接头中，有 种可能的破坏形式。 答案 此接头可能有5种破坏形式 答疑 接头的破坏形式分别为： 钢板的拉伸、钢板的剪切、钢板的挤压；铆钉的剪切、铆钉的挤压。 5、剪应力互等定理指出：在 两个平面内，剪应力成对出现，数值相等，方向是 。 答案 相互垂直的、同时指向公共棱边或同时远离公共棱边。 6、接头如图所示，由受力分析知剪切面面积为 ，挤压面的面积为 。 答案 剪切面的面积、挤压面的面积为 答疑 剪切面为两组力的作用线相互交错
10、的截面，剪切面如图红线所示。挤压面为两物体相互压紧的表面，如图中绿线表示 7、螺栓在拉力P的作用下，已知材料的许用剪应力是许用拉应力的0.6倍。那么螺栓的直径和螺栓头高度的合理比值是： 。 答案 /2.4 答疑 拉力P在螺栓杆横截面上产生的拉伸正应力为=P/A=4P/d2 ，螺栓头的剪切面上产生的剪应力Q/AP/dh。代入条件 =0.6。得到/2.4。 8、图示中的结构由3部分组成,已知:bs钢bs铜bs铝,请问应对哪一部分进行挤压强度计算? 答案 应对铝进行挤压强度计算 答疑 铝材的许用挤压应力小，容易发生挤压破坏 9、图示中的剪切面面积 ，挤压面面积 。 答案 剪切面面积dh 挤压面面积(
11、D2-d2)/4 答疑 剪切面是有发生相对错动趋势的平面，此时在螺钉头以直径为d的圆柱侧面有发生相对错动的趋势，固剪切面取圆柱侧面dh；挤压面是构件相互压紧的表面，此时在螺钉头与构件之间相互压紧，且接触面为平面，取接触面的面积作为挤压面的面积。接触面为内径为d、外径为D的圆环面积。 简述剪切与挤压1、木栓阻止上下两块木板相对滑移，因而在交错的截面上直接受到剪力的作用。但当P力逐渐增加时，木栓最后却沿纹理的方向（如图中的方向）破裂。解释此现象。 答案木栓在中间的截面（图示中的红线）受到相互交错的外力的作用，固此截面为木栓的剪切面。此时剪力的方向与木栓的纹理方向相垂直，根据剪应力互等定理，在木栓的
12、纹理方向有大小相同的剪应力存在。由于木栓的材料不是各向同性的，在与木栓的纹理相垂直的方向上木栓有较大的抗剪能力；木栓在顺纹理的方向抗剪能力差，当外载P逐渐增加时，最后沿纹理的方向发生破裂，而不是在剪切面上发生破坏。 第三章 扭转重点1、圆轴扭转的受力特点及变形特点；2、学会计算外力偶矩和扭矩、会画扭矩图；3、圆轴扭转时横截面上的应力分布规律和计算公式，扭转变形强度条件；4、扭转剪应力计算公式的适用条件；5、纯剪切的概念；6、圆轴扭转变形的变形量和扭转刚度条件；7、低碳钢和铸铁在扭转破坏时的力学性质；8、矩形截面杆扭转的特点；难点1、杆件扭转时各横截面上的剪应力分析；2、剪应力互等定理的应用；3
13、、杆件在扭转变形时的强度计算和刚度计算；4、杆件扭转时周边处各点的剪应力一定与边界相切；基本知识点1、杆件扭转时的内力计算，外力偶与功率、转速的关系、扭矩图；2、圆轴扭转横截面上的应力分布规律、计算公式、剪切胡克定律和剪应力互等定理；3、按强度条件进行圆轴的设计和校核的方法；4、理解并掌握圆轴扭转时的相对扭转角 和剪应变 的概念及其计算方法，掌握圆轴扭转时的刚度条件；5、学会利用强度条件和刚度条件对工程问题进行计算和设计。6、了解自由扭转与约束扭转的概念，了解矩形截面杆自由扭转时横截面上的剪应力分布规律7、会求解扭转超静定问题。判断扭转剪应力1、“对平衡构件，无论应力是否超过弹性极限，剪应力互等定理均成立。” 答案 此说法正确 答疑 剪应力互等定理由平衡条件导出，适用范围与应力的大小无关。 2、“直杆扭转变形时，横截面的最大剪应力在距截面形心最远处。” 答案 此说法错误 答疑 当截面为圆形时，横截面上的最大剪应力发生
