第四章-剪切和擠壓

機(jī)械基礎(chǔ)

閆芳制作第三章軸向拉伸與壓縮§4-1剪切和擠壓的概念鋼棒受剪切(a)(b)鉚釘受剪切(a)(b)(c)剪切的受力特點(diǎn)：

作用在構(gòu)件兩側(cè)面上，且垂直于桿軸線的外力的大小相等、方向相反、作用線相距很近。變形特點(diǎn)：

使構(gòu)件沿著力作用線間的截面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。

發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的截面，稱為剪切面

這種變形稱為剪切變形

剪切時(shí)的內(nèi)力稱為剪力。它是剪切面上的分布內(nèi)力的合力。

剪切內(nèi)力-剪力

首先要計(jì)算鉚釘剪切面上的內(nèi)力。應(yīng)用截面法，將鉚釘假想地沿m-m面切開(kāi)，分成兩部分(圖b)，并取其中任一部分為研究對(duì)象。由平衡條件求得

FQ=Fτ=FQ/A

切應(yīng)力

剪切面上內(nèi)力分布的集度為切應(yīng)力

§4-2剪切的實(shí)用計(jì)算

剪切強(qiáng)度條件

鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件為：--材料的許用切應(yīng)力

材料許用切應(yīng)力與許用拉應(yīng)力之間的關(guān)系：

對(duì)塑性材料：對(duì)脆性材料：的大小可反映剪切變形程度，稱為切應(yīng)變。

構(gòu)件承受剪切作用時(shí)，受剪部分相鄰截面相互錯(cuò)動(dòng)傾斜的角度為當(dāng)切應(yīng)力不超過(guò)材料的剪切比例極限時(shí)，切應(yīng)力與切應(yīng)變成正比。

G稱為材料的切變模量表示材料抵抗切變形能力的量

切應(yīng)變

剪切胡克定律

擠壓概念擠壓：聯(lián)接件除了承受剪切外，在聯(lián)接件和被聯(lián)接件的接觸面上還同時(shí)伴隨著相互壓緊的現(xiàn)象。

FFFF§4-3擠壓實(shí)用計(jì)算擠壓應(yīng)力：擠壓作用引起的應(yīng)力。

擠壓力

計(jì)算擠壓面

擠壓面為平面，計(jì)算擠壓面就是該面

擠壓面為弧面，取受力面對(duì)半徑的投影面擠壓強(qiáng)度條件

材料的許用擠壓應(yīng)力

為了保證聯(lián)接件的正常工作，要求其工作時(shí)所引起的擠壓應(yīng)力不得超過(guò)規(guī)定的許用值。

對(duì)塑性材料：對(duì)脆性材料：例4-2汽車與拖車之間用掛鉤的銷釘聯(lián)接如圖所示，已知掛鉤厚度t=8mm，插銷材料的許用切應(yīng)力[τ]=60MPa，許用擠壓應(yīng)力[σjy]=200MPa，汽車的牽引力F=20kN。設(shè)計(jì)插銷的直徑d。解1)選銷釘為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析。

由剪切強(qiáng)度條件得FFFFFQFQ2)按剪切強(qiáng)度條件，設(shè)計(jì)銷釘直徑d

，求得任意一個(gè)剪切面上的剪力和插銷中段有效擠壓面上的擠壓力分別為故3）擠壓強(qiáng)度計(jì)算，根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件

擠壓力