第3章 剪切與擠壓

1、首頁上一頁下一頁2第三章 剪切與擠壓首頁上一頁下一頁3第三章 剪切與擠壓受力特點(diǎn)：受到兩個(gè)大小相等、方向相反、作用線 相距很近的橫向力作用。變形特點(diǎn)：桿件上處于兩力之間的橫截面將發(fā)生相 對(duì)錯(cuò)動(dòng)，由矩形變?yōu)槠叫兴倪呅?。FFaFF首頁上一頁下一頁4第三章 剪切與擠壓剪刀首頁上一頁下一頁5第三章 剪切與擠壓剪切的模型首頁上一頁下一頁6第三章 剪切與擠壓鉚釘連接鉚釘連接螺栓連接螺栓連接銷軸連接銷軸連接首頁上一頁下一頁7第三章 剪切與擠壓平鍵連接平鍵連接焊接連接焊接連接榫連接榫連接首頁上一頁下一頁8第三章 剪切與擠壓擠壓擠壓 在外力作用下，聯(lián)接件除了承受剪切外，其與被聯(lián)接件之間在接觸面上還會(huì)相互壓緊，這

2、種局部受壓的現(xiàn)象，稱為擠壓。FbFFbFbF擠壓面擠壓面擠壓力擠壓力首頁上一頁下一頁9第三章 剪切與擠壓切應(yīng)力強(qiáng)度條件：切應(yīng)力強(qiáng)度條件： AFs 假設(shè)切應(yīng)力在剪切面（假設(shè)切應(yīng)力在剪切面（m-m截面）上是均勻分布的。截面）上是均勻分布的。sF常由實(shí)驗(yàn)方法確定常由實(shí)驗(yàn)方法確定 A A：受剪面面積：受剪面面積FFFFSFSFFFmm(a) (b) (c)切應(yīng)力計(jì)算公式：切應(yīng)力計(jì)算公式：AFs首頁上一頁下一頁10第三章 剪切與擠壓2.擠壓的實(shí)用計(jì)算擠壓的實(shí)用計(jì)算bsFbsFbsbsbsAF F FF F擠壓應(yīng)力： bs。bsbsbsbsAF擠壓強(qiáng)度條件：擠壓強(qiáng)度條件：bsF首頁上一頁下一頁11第三章

3、剪切與擠壓計(jì)算計(jì)算擠壓面積擠壓面積Abs的確定的確定 當(dāng)聯(lián)接件與被聯(lián)接件的接觸面為平面時(shí)，計(jì)算擠壓面積Abs就是實(shí)際接觸面的面積。例如平鍵聯(lián)接。 當(dāng)接觸面為圓柱面時(shí)，計(jì)算擠壓面積Abs為曲面在擠壓方向上的正投影面積。dtbFF耳片銷釘bFFtdA bs首頁上一頁下一頁12第三章 剪切與擠壓PPt1t1t2 一銷釘連接如圖所示。已知外力P=15kN，被連接件的厚度分別為t1=6mm和t2=10mm，材料的許用剪應(yīng)力=30MPa，許用擠壓應(yīng)力bs=100MPa，試設(shè)計(jì)銷釘直徑。首頁上一頁下一頁13第三章 剪切與擠壓解： 作銷釘受力圖如圖示 按剪切強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)銷釘有兩個(gè)受剪面n n和m m(對(duì)稱)，

4、任取一面進(jìn)行計(jì)算2PnnsFnmmP2P2Pn2sPF sFA 2/2 4dP 33622 15 1017 8 1017 8 30 10P d. mm P=15kN=30MPa首頁上一頁下一頁14第三章 剪切與擠壓 按擠壓強(qiáng)度條件進(jìn)行設(shè)計(jì)銷釘有三個(gè)擠壓面，上、下兩段長度相同，與中段相比，顯然，中段為危險(xiǎn)截面。綜合考慮剪切和擠壓強(qiáng)度，可取銷釘直徑為18mm。nmmP2P2Pnt1t1t2t1=6mmt2=10mmbsFP,bsbsbsbsFA2bsPt d3336215 10 15 101510 10100 10bsPdmmt首頁上一頁下一頁15第三章 剪切與擠壓 外載集度 p=2MPa, 角鋼

5、厚 t=12mm, L=150mm, 寬b=60mm，螺栓直徑 d=15mm. 求螺栓名義切應(yīng)力 和螺栓與角鋼間的名義擠壓應(yīng)力（忽略角鋼與工字鋼之間的摩擦力） 22pbLFFS （2）每個(gè)螺栓的剪力pbLF 例題例題解：（1）角鋼承受的總載荷首頁上一頁下一頁16第三章 剪切與擠壓 （3）螺栓所受的名義切應(yīng)力)(96.50015. 014. 315. 006. 00 . 2224/2/222MPadpbLdpbLAFS22pbLFFb （4）單個(gè)螺栓與角鋼間的擠壓力首頁上一頁下一頁17第三章 剪切與擠壓 （5）螺栓與角鋼間的名義擠壓應(yīng)力)(50015.0012.0215.006.00 .222/

6、 MPatdpbLtdpbLAFbsbbs首頁上一頁下一頁18第三章 剪切與擠壓圖示為一沖床示意圖。已知鋼板厚度為t=10mm，極限名義剪應(yīng)力=300MPa，要沖出直徑為d=25mm的孔。試求沖力P的大小。受剪面PdPt首頁上一頁下一頁19第三章 剪切與擠壓解解：225 10785 ()AdtmmsFP6785 10sFPPAA 663785 10300 10236 10PN受剪面PdPt首頁上一頁下一頁20第三章 剪切與擠壓hb 兩塊矩形截面木桿用兩塊鋼板連接如圖所示，P=60kN，木材順紋剪切許用應(yīng)力為=1MPa，木板截面寬度b=0.15m，試求接頭的長度L。PPLL首頁上一頁下一頁21第

7、三章 剪切與擠壓：拿掉鋼板，取左段木桿為分析對(duì)象，因?yàn)閷?duì)稱，鋼板對(duì)木桿的作用為 S1=S2=S，由平衡方程易得 : S = P/2；11面為受剪面(受剪面總是平行于引起剪切的外力)Ps211sFs1s112sPFS ssFFAbL3660 10 2 0.15 1 10sFLb 0.2 mPPLL首頁上一頁下一頁22第三章 剪切與擠壓PPPP釘子分布對(duì)稱于軸線，則每個(gè)釘子平均分擔(dān)外荷載平均分擔(dān)外荷載。8P蓋板P4P被連接件4P8P8P鉚釘8bPF /8bFP/8SFP4bPF 首頁上一頁下一頁23第三章 剪切與擠壓 聯(lián)接件在外力作用下可能發(fā)生剪切破壞或擠壓破壞。構(gòu)件受到兩個(gè)大小相等、方向相反、作用線相距很近的橫向力作用時(shí)，處于兩力之間的橫截面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的現(xiàn)象稱為剪切。聯(lián)