抗剪和抗擠壓強度條件及其應.ppt

第二節(jié) 抗剪和抗擠壓強度條件及其應用,一、抗剪和抗擠壓強度條件 1、抗剪強度條件 為了保證構件在工作時不被剪斷，必須使構件剪切面上 的切應力不超過材料的許用應力，即：,1）塑性材料：,2）脆性材料：,2、抗擠壓強度條件 作用在擠壓面上的力稱為擠壓力，用Fjy表示。,擠壓力引起的應力稱為擠壓應力，用 jy。,式中，A jy為擠壓面積。,為了保證構件在工作時不發(fā)生擠壓破壞，必須滿足工作 擠壓應力不超過許用擠壓應力，即,式中， 是材料的許用擠壓應力。,1)塑性材料： ;,2)脆性材料： ;,二、抗剪和抗擠壓強度條件的應用 1、連接件的失效形式 剪斷和擠壓破壞 2、強度條件的應用,（1）、強度校核 （2）、截面設計 （3）、確定許可荷載,擠壓強度條件：,切應力強度條件：,為充分利用材料，切應力和擠壓應力應滿足,圖示接頭，受軸向力F 作用。已知F=50kN，b=150mm，=10mm，d=17mm，a=80mm，=160MPa，=120MPa，bs=320MPa，鉚釘和板的材料相同，試校核其強度。,2.板的剪切強度,解：1.板的拉伸強度,3.鉚釘?shù)募羟袕姸?4.板和鉚釘?shù)臄D壓強度,結論：強度足夠。,圖示拉桿，用四個直徑相同的鉚釘連接，校核鉚釘和拉桿的剪切強度。假設拉桿與鉚釘?shù)牟牧舷嗤?，已知P=80KN，b=80mm，t=10mm，d=16mm，=100MPa，=160MPa。,P,P,構件受力和變形分析：,假設下板具有足夠的強度不予考慮,上桿（藍桿）受拉,最大拉力為 P 位置在右邊第一個鉚釘處。,拉桿危險截面,拉桿強度計算：,b,t,d,鉚釘受剪切,工程上認為各個鉚釘平均受力,剪切力為,P/4,鉚釘強度計算:,應力 =300MPa,鋼板厚度t =2mm，寬度b =25mm，鉚釘直,徑d =4mm。試計算該聯(lián)接所允許的載荷。,圖5-6,解 1)分析鉚釘聯(lián) 接的破壞形式。根據(jù) 經(jīng)驗該聯(lián)接主要有三 種破壞形式：鉚釘沿,其橫截面被剪斷；鉚釘與孔壁發(fā)生 擠壓破壞；鋼板沿截面1-1被拉斷。,例 如圖5-6a所示為鉚釘聯(lián)接。設鋼板與鉚釘材料相同，,鉚釘?shù)氖芰ο嗤?，所以每個鉚釘受力均為F/2(圖5-6b), 用截 面法得剪切面上的剪力為,由剪切強度條件,得,3)按聯(lián)接擠壓強度條件確定許用載荷F。每個鉚休在擠壓 面上所受的擠壓力為 Fjy=F/2 由擠壓強度條件,2) 按鉚釘剪切強度條件確定許用載荷F。由于假設每個,FQ=F/2,得,4)按鋼板的拉伸強度條件確定許用載荷F。 兩塊鋼板的 受力情況完全一樣，取下板為研究對象(如圖5-6c)，截面上 的軸力FN = F，由拉伸強度條件,得,由圖可知1-1截面的截面積A=(b-2d)t，所以,綜合考慮上面三個方面，鉚釘聯(lián)接的許用載荷F =2.51kN。,例：電機車掛鉤的銷釘聯(lián)接如圖，已知掛鉤厚度t=8mm,銷釘?shù)脑S用剪應 力=60MPa,許用擠壓應力bs=200MPa，電機車的牽引力P=15kN,試 選擇銷釘?shù)闹睆紻。,解：銷釘受力如圖（b)。因銷釘受雙剪，故每個剪切面上的剪力Fbs=P/2 （1）由剪切強度條件： 得： （2）校核擠壓強度 銷釘?shù)闹睆紻選：0.013m,例 齒輪和軸用平鍵聯(lián)接如下圖所示。已知軸的直徑d=70mm，鍵的尺寸，,傳遞的力偶矩m=2kN m，,鍵的許用應力,許用擠壓應力,。試校核鍵的強度。,解：（1） 計算鍵所受剪力的大小 將鍵沿截面n-n假想切開成兩部分，并把截面以下部分和軸作為一個整體來考慮。,o,o,n-n截面上的剪力Q為,由平衡條件,（2）校核鍵的剪切強度,O,鍵受到的擠壓力為P，擠壓面面積,，由擠壓強度條件,故平鍵滿足擠壓強度條件。,（3）校核鍵的擠壓強度,例 拖車掛鉤由插銷與板件聯(lián)結。插銷材料為20號鋼，,，直徑,，厚度,。試校核插銷的剪切強度。,，試校核插銷的擠壓強度。,若擠壓許可應力為,解（1） 計算鍵所受力的大小 將插銷沿截面m-m和n-n假想