剪切和挤压
挤压破坏的特点:
在构件相互接触的表面,因承受了较大的压力, 在接触处的局部区域发生显著的塑性变形或挤碎。
作用于接触面的压力称为挤压力
四、挤压及其实用计算 挤压力的作用面称为挤压面
铆钉或螺栓连接 挤压面为上半个圆周面 挤压面为下半个圆周面
四、挤压及其实用计算
பைடு நூலகம்键连接
上半部分挤压面
l
h
下半部分挤压面
2
F A
上式称为剪切强度条件
许用剪应力
其中,F 为剪切力——剪切面上内力的合力 A 为剪切面面积
三、剪切的实用计算
受剪切螺栓剪切面面积的计算:
A
d
4
2
d
受剪切单键剪切面面积计算: 取单键下半部分进行分析 假设单键长宽高分别为 l b h 则受剪切单键剪切面面积: h 剪切面 剪切力 外力 b l
m P 2 剪切面与挤压面的判定 h Abs l AQ bl 2
d L
h
AQ
b
(b×h×L=20 ×12 ×100) d=70mm, m=2KNm []= 60M Pa , [jy]= 100M Pa
切应力和挤压应力的强度校核 FQ Pbs P
P 57 103 28.6 MPa AQ bL 20 100 FQ
二、受剪切构件的主要类型
2、键类 F M d
单键连接
花键连接
单键连接的受力分析
三、剪切的实用计算
1、剪切变形的内力计算
剪切面
F
P
X 0
P
P
将螺栓从剪切面截开,由力的平衡,有:
F P 0
FP
F为剪切内力,即剪应力在剪切面上的合力,我们称之为剪力.
三、剪切的实用计算
2、剪应力及剪切强度计算 由于变形区域较小,应力计算采用假定计算法。 假设:假设剪力在剪切面上呈均匀分布。
(b×h×L=20 ×12 ×100)
d=70mm, m=2KNm
[]= 60M Pa , [jy]= 100M Pa
P 57 103 jy 95.3MPa jy Ajy L h 2 100 6 Pjy
m h L b 综上,键满足强度要求。 P
AQ
d
四、挤压及其实用计算
剪切与挤压的主要区别 剪切面与外力平行 挤压面与外力垂直
剪切应力为剪应力
剪切面计算 铆钉与螺栓 键
挤压应力为正应力
挤压面计算
1 A d 2 4
Abs d h
Abs l h 2
A bl
例 电瓶车挂钩由插销联接,如图。插销材料为20 钢, 30MPa ,直径 d 20 mm 。挂钩及被联接的 板件的厚度分别为 t 8 mm 和 1.5t 12 mm 。牵引 力 P 15 kN 。试校核插销的剪切强度。
键连结和铆钉连接件 应力计算
一、剪切变形
1、剪切变形的特点
(1)外力特点:大小相等,方向相反,作用线平行且距离很近。 (2)变形特点:两外力作用线之间的横截面发生相互错动。 错位横截面称为剪切面
二、受剪切构件的主要类型
1、铆钉类
铆钉连接 螺栓受力情况
受剪切面为两组力分界面 P
螺栓连接
P
内力外力要平衡
关于挤压面面积的确定
键连接 铆钉或螺栓连接 挤压力分 布 l h b d
Abs l h
2
h
Abs d h
四、挤压及其实用计算
分析轮、轴、平键结构中键的剪切面与挤压面
(1)、 取轴和键为研究对象进行受力分析
M F
F
d 0 2
M
(2)、单独取键为研究对象受力分析
键的左侧上半部分受到轮给键的约束反力的作用,合力大小F; 键的右侧的下半部分受到轴给键的作用力,合力大小F‘;
四、挤压及其实用计算
例 齿轮与轴由平键(b×h×L=20 ×12 ×100)连接,它传递的 扭矩m=2KNm,轴的直径d=70mm,键的许用剪应力为[]= 60M Pa ,许用挤压应力为[jy]= 100M Pa,试校核键的强度。
m
h 2
h L b
1 键的受力分析
2m 2 2 P 57 kN d 0.07
分析插销受力 确定剪切面 计算内力
P Fs 2
Fs 15 103 A 2 20 103 4
d 2 A 4
2
23.9 MPa
A bl
合力
三、剪切的实用计算
螺栓和单键剪应力及强度计算:
螺栓
4F 4P 2 2 d d
设合外力为P 剪切力为Q
单键
QP
则剪应力为:
Q P bl bl
四、挤压及其实用计算
1、挤压的概念 两构件相互接触,且在接触面上有较大力传递时,在 两接触面上所发生的局部相互压紧现象。
四、挤压及其实用计算
2、挤压应力及强度计算 在挤压面上,单位面积上所具有的挤压力称为挤 压应力。 假定计算法:
bs
假设一:假设挤压力在计算挤压面上呈均匀分布;
假设二:计算挤压面为挤压面的正投影面。 挤压力
P bs bs Abs
许用挤压应力 计算挤压面的面积
四、挤压及其实用计算