单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 剪切与挤压,本章重点,1、剪切与挤压的概念,2、剪切与挤压的有用计算,工程中几个杆件彼此联接时，起连接作用的零部件称为,连接件,。,8-1,剪切与挤压的概念,螺栓、销钉和铆钉等工程上常用的连接件以及被连接的构件在连接处的应力，都属于所谓“加力点四周局部应力”。,由于应力的局部性质，连接件横截面上或被连接构件在连接处的应力分布是很简洁的，很难作出准确的理论分析。因此，在工程设计中大都实行假定计算方法，一是假定应力分布规律，由此计算应力；二是依据实物或模拟试验，由前面所述应力公式计算，得到连接件破坏时应力值；然后，再依据上述两方面得到的结果，建立设计准则，作为连接件设计的依据。,剪切的概念与实例,受力特点：,作用于构件两侧的外力的合力是一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的横向力,P,P,变形特点：以两力 P 之间的横截面为分界面，构件的两局部沿该面发生相对错动。,剪切面：发生相对错动的面,P,P,一、剪切的有用计算,P,P,P,P,P,Fs,=P,P,P,P,Fs,=P,8-2 剪切与挤压的有用计算,P,P,P,2,Fs,P,2,P,Fs,P,P,P,剪应力在剪切面上的分布状况比较简洁，在工程设计中为了计算便利，假设剪应力在剪切面上均匀分布。据此算出的平均剪应力称为名义剪应力。,A,剪切面面积,剪切强度条件：,许用剪应力可以从有关设计手册中查得，或通过材料剪切试验来确定。,P,二、挤压的有用计算,假设挤压应力在挤压计算面积上均匀分布,F,：,挤压力,：,挤压计算面积,2,、,当挤压面为圆柱面,时：,A,jy,等于此圆柱面在直径面上的投影面积，即,1,、当挤压面为平面时，,A,jy,等于此平面的面积；,t,d,挤压强度条件：,的数值可由实验确定。设计时可查有关手册。,联接件联接处可能的破坏形式有三种：,1,、沿剪切面的剪切破坏,2,、挤压面上的挤压破坏,3、减弱后的钢板被拉断,强度条件：,强度条件：,强度条件：,铆钉群接头,外力通过铆钉群中心,假定外力均匀安排在每个铆钉上，每个所受外力均为F/n，每个铆钉名义切应力相等，名义挤压应力也相等。,拉伸强度计算时，要留意铆钉的实际排列状况。,例1、拉杆头部尺寸如以以下图，=100MPa，许用挤压应力jy=200MPa。校核拉杆头部的强度。,D,=40,h,=10,d,=20,P=40,kN,解：,满足强度要求,D,=40,h,=10,d,=20,P=40,kN,例2、P、a、b、l。计算榫接头的剪应力和挤压应力。,P,P,b,l,l,解：,P,P,b,l,l,P,P,例3、铝板的厚度为 t，剪切强度极限为 ,为了将其冲成图示外形，试求冲床的最小冲力。,a,a,a,3,a,a,解：,例4、挂钩，t=8mm，插销的材=30MPa，jy=100MPa，牵引力P=15kN，试选定插销直径d。,一、分析插销受力：,d,P,p,2,p,2,P,F,S,F,S,2t,二、设计销钉直径：,1,、由剪切强度设计：,解：,2t,t,t,P,P,即：,2,、再按挤压强度条件校核：,故挤压强度足够,可承受直径为17.8毫米的销钉,有d=20mm的标准销钉,例5、F=130kN，b=110mm,=10mm,1=7mm，d=17mm,=120MPa，t=160MPa，jy=300MPa。校核铆接头强度。,解：外力通过铆钉群中心，因此，每个铆钉受力相等，为,F/3,，铆钉的剪切强度为：,由于,2,1,，故只需校核主板的挤压强度。,F,=130kN,，,b,=110mm,=10mm,1,=7mm,，,d,=17mm,=120MPa,，,t,=160MPa,，,jy,=300MPa,主板的挤压强度为：,主板的拉伸强度条件为：,满足强度要求,例,6,、,图示冲床最大冲压力,P=400,kN,，,冲头材料的许用挤压应力,被冲剪钢板的剪切极限应力为 。求在最大冲压力作用下能够冲剪的圆孔的最小直径,d,和钢板的最大厚度,t,。,凹模,工件,冲头,t,d,P,解：,1、依据冲头的挤压强度条件确定所能冲剪圆孔的最小直径,=34,mm,即：冲剪圆孔的最小直径,d,=34,mm,凹模,工件,冲头,t,d,P,2、依据剪切极限应力确定所能冲剪钢板的最大厚度,只有当钢板剪切面上的剪应力到达剪切极限应力时，才能冲出孔来。,钢板的最大厚度,t,=,12.5,mm,可取,12,mm,