剪切和挤压

螺栓连接铆钉连接销轴连接工程实例工程实例平键连接榫连接焊接连接§2-13剪切和挤压的实用计算在构件连接处起连接作用的部分，如铆钉，螺栓，键，焊缝等，统称为连接件。F*受力特征：杆件受到两个大小相等，方向相反、作用线垂直于杆的轴线并且相互平行且相距很近的力的作用。*变形特征：杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏（小矩形）。剪切面剪切面：发生错动的面。一、剪切的实用计算FF得切应力计算公式：AFs切应力强度条件：AFs常由实验方法确定假设切应力在剪切面（m-m截面）上是均匀分布的FFmmFSFmmSFmmF7.05.0塑性材料：脆性材料：0.18.0确定剪切面的方法：1、铆钉的剪切面确定铆钉一个剪切面铆钉两个剪切面2、键连接的剪切面确定3、冲压的剪切面确定4、焊缝的剪切面确定bsFbsF二、挤压的实用计算bsbsbsAF假设应力在挤压面上是均匀分布，得实用挤压应力公式bsbsbsbsAF挤压强度条件：bs常由实验方法确定dAbs*注意挤压面面积的计算FF挤压在外力作用下，连接件和被连接的构件之间，在接触面上相互压紧的现象。脆性材料：塑性材料：5.25.1bs5.19.0bsF1.5dF例题2－14电瓶车挂钩由插销连接。插销材料为20钢，[]＝30MPa，[bs]＝100MPa，直径d＝20mm。挂钩及被连接的板件的厚度分别为＝8mm和1.5＝12mm。牵引力F＝15kN。试校核插销的剪切强度和挤压强度。F/2F/2FFSFFSMPaAFs9.23bsbsbsMPaAF5.622FFsFFbs解：确定剪切面上的剪力和挤压面上的挤压力校核剪切和挤压强度Fdt冲头钢板冲模例题2－15已知钢板厚度＝10mm，其剪切极限应力为u＝300MPa。若用冲床将钢板冲出直径d＝20mm的孔，问需要多大的冲剪力F？F剪切面t解：剪切面面积为26m10785dAkNAFu236冲孔所需的冲剪力为例题2－16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[]=60MPa，许用挤压应力为[jy]=100MPa，试校核键的强度。2hmmdP解：键的受力分析如图kN5707.0222dmPbhL综上，键满足强度要求。MPa6.281002010573bLPAFss剪应力和挤压应力的强度校核PFFbssbsbsbsbshLPAFMPa3.956100105723mdPQAbhL习题一铆钉接头用四个铆钉连接两快钢板。钢板与铆钉材料相同。铆钉直径d=16mm，钢板的尺寸为b=100mm，t=10mm，P=90KN，铆钉的许用应力是[]=120MPa，[jy]=120MPa，钢板的许用拉应力[]=160MPa。试校核铆钉接头的强度。PPttPPb单剪切面4P4P(1)铆钉的剪切强度，每个铆钉受力为P/4受剪面每个铆钉受剪面上的剪力为KNPFs5.224][11242MPaFAFdssPPb4P4P受剪面挤压面(2)铆钉的挤压强度，每个铆钉受挤压力为][141bsbsbsbsMPaAF挤压面面积为tdAbs4PFbsP4P4P4P4P+p43P4P(3)钢板的拉伸强度11][107)(11MPatdbP22][3.99)2(4322MPatdbP整个接头是安全的双剪切面习题厚度为的主钢板用两块厚度为的同样材料的盖板对接如图示。已知铆钉直径为d=2cm，钢板的许用拉应力，钢板和铆钉许用剪应力和许用挤压应力相同，分别为，。若F=250KN，试求（1）每边所需的铆钉个数n；（2）若铆钉按图(b)排列，所需板宽b为多少？MPaj100][MPajy280][mmt121cmt62MPa160][FFFF图(b)FF解：可采用假设的计算方法：假定每个铆钉所受的力都是一样的。可能造成的破坏：（1）因铆钉被剪断而使铆接被破坏；（2）铆钉和板在钉孔之间相互挤压过大，而使铆接被破坏；（3）因板有钉孔，在截面被削弱处被拉断。（1）铆钉剪切计算F/nF/2nF/2nF/2nsF][412/2sjdnFAF][22jdFn98.3（2）铆钉的挤压计算][/1bjyjyjydtnFAF][1jydtFn72.3因此取n=4.（3）主板拉断的校核。FF/nF/nF/nF/nFF/2II危险截面为I-I截面。主板的强度条件为（忽略应力集中的影响）：][)2(1maxtdbFdtFb2][1cmm1717.0t习题主板厚t＝20mm，，采用d＝20mm的铆钉。板材许用应力[]=120MPa，，许用挤压应力bs280MPa，铆钉许用剪切应力100MPa。若板承受轴向拉力P＝100kN，求每侧所需铆钉的个数。t1t1PPtMPaMPatdbPnndtPndnPbs120100)(893.0,,59.1,422习题拉杆头部尺寸如图所示，已知[τ]=100MPa，许用挤压应力[jy]=200MPa。校核拉杆头部的强度。Pdh401020106373.[]MPabsPDd440104402042422322()().[]MPa解:F=40KN习题两矩形截面木杆，用两块钢板连接如图示。已知拉杆的截面宽度b=25cm，沿顺纹方向承受拉力F=50KN，木材的顺纹许用剪应力为,顺纹许用挤压应力为。试求接头处所需的尺寸L和。MPaj1][MPajy10][FFLLbFF/2F/2解：剪切面如图所示。剪切面面积为：剪切面LbA由剪切强度条件：][2/sLbFAF][2jbFLmm100由挤压强度条件：][2/bjyjyjybFAF][2jybFmm10剪切实用计算M045NLAtlQA22焊缝计算焊缝计算