受力受力 一对等值、反向、作用线间距很小的平行力一对等值、反向、作用线间距很小的平行力。内力内力剪力剪力FS 沿剪切面切开，由平衡方程求沿剪切面切开，由平衡方程求FS 。剪切面剪切面 发生剪切破坏的面。可以是平面或曲面。发生剪切破坏的面。可以是平面或曲面。变形变形 截面发生错动，直至剪切破坏。截面发生错动，直至剪切破坏。F FMF FF FF FF F2F2FMa变形变形受力受力剪力剪力F FF F1 1FS=FF FFFS=FF FS S= =F FFS=F2 2F FFS=FFS=M/rMMrFF FS S1 1 1 1剪切的概念与强度计算剪切的概念与强度计算剪切的概念与强度计算剪切的概念与强度计算第第第第1515章章章章 联接件的剪切与挤压的工程实用计算联接件的剪切与挤压的工程实用计算联接件的剪切与挤压的工程实用计算联接件的剪切与挤压的工程实用计算 1单剪：单剪：FS=FF FF FF FF FF FF FS S一个剪切面一个剪切面F FF FF FF FS SF FS S双剪：双剪：双剪：双剪：F FS S= =F F/2/2二个剪切面二个剪切面1 1 1 1剪切的概念与强度计算剪切的概念与强度计算剪切的概念与强度计算剪切的概念与强度计算第第15章章 联接件的剪切与挤压的工程实用计算联接件的剪切与挤压的工程实用计算 2假定剪力假定剪力假定剪力假定剪力F FS S均匀分布在剪切面上，均匀分布在剪切面上，均匀分布在剪切面上，均匀分布在剪切面上， 即即剪应力剪应力 等于剪力等于剪力FS除以剪切面面积除以剪切面面积。剪切强度条件则剪切强度条件则剪切强度条件则剪切强度条件则可可写为：写为： =FS/A = b/n b是材料剪切强度，由实验确定；是材料剪切强度，由实验确定；n 是剪切安全系数。是剪切安全系数。对剪板、冲孔等需要剪断的情况，应满足对剪板、冲孔等需要剪断的情况，应满足 剪断条件剪断条件剪断条件剪断条件： =FS/A bF FF FQQ = =F FS S/ /A A以以以以平均剪应力平均剪应力平均剪应力平均剪应力作为剪切面上的名义作为剪切面上的名义作为剪切面上的名义作为剪切面上的名义剪应力，则有：剪应力，则有：剪应力，则有：剪应力，则有： = =F FS S/ /A A3例：例：测得剪断时的载荷测得剪断时的载荷测得剪断时的载荷测得剪断时的载荷F Fb b则剪切极限强度：则剪切极限强度：则剪切极限强度：则剪切极限强度： b b= =F FS S/ /A A= =F Fb b/2/2A A0 0A A0 0是试件初始横截面积。是试件初始横截面积。是试件初始横截面积。是试件初始横截面积。F F压头压头衬套衬套支座支座试件试件 压式剪切器压式剪切器4解解解解：1)1)依据功率、转速与传递的扭矩依据功率、转速与传递的扭矩依据功率、转速与传递的扭矩依据功率、转速与传递的扭矩MM之关系，有之关系，有之关系，有之关系，有: : MM=954920/200=955N.m=954920/200=955N.m例例例例1 1 1 1 平键连接轮与轴。平键连接轮与轴。平键连接轮与轴。平键连接轮与轴。 d d=60mm,=60mm,转速转速转速转速n n=200=200转转转转/ /分，传递功率分，传递功率分，传递功率分，传递功率2020千瓦。千瓦。千瓦。千瓦。平键尺寸平键尺寸平键尺寸平键尺寸b b=20mm, =20mm, L L=40mm,=40mm, =80MPa=80MPa。校核平键的剪切强度。校核平键的剪切强度。校核平键的剪切强度。校核平键的剪切强度。3)3)平键剪切面面积为平键剪切面面积为平键剪切面面积为平键剪切面面积为: : A A= =bLbL=2040=800 mm=2040=800 mm2 2. . 剪应力为剪应力为剪应力为剪应力为: : = =F FS S/ /A A=31.810=31.8103 3/800=39.6MPa/800=39.6MPa b t2t1；虽然中间板挤压力为上、下板的二倍，仍可；虽然中间板挤压力为上、下板的二倍，仍可判断其挤压、拉伸应力均小于上、下板。判断其挤压、拉伸应力均小于上、下板。2)考虑考虑 挤压挤压挤压挤压钉、孔钉、孔 bs相同，考虑其一即可。相同，考虑其一即可。板孔边挤压力如图，板孔边挤压力如图，F F/2/2F FbsbsF FbsbsF Fbsbs 有平衡方程有平衡方程: Fx=F/2-nFbs=0 Fbs=F/2n。挤压面为圆柱面，有效挤压面积为挤压面为圆柱面，有效挤压面积为t1d。强度条件：强度条件： bs=F/2nt1d bs 即：即： n挤挤 F/2t1d bs=210103/2520280=3.75n个铆钉个铆钉F/2FF/2t1t216F F/2/2 对于对于菱形菱形布置，有：布置，有： =F/2t1(b-d) 即得：即得： b d+F/2t1 =152mm。F/8F/2菱形排列轴力图菱形排列轴力图F/43) 设计设计设计设计板宽板宽板宽板宽b 四个铆钉可布置成一排或二排。四个铆钉可布置成一排或二排。若布置二排，有矩形和菱形二种排若布置二排，有矩形和菱形二种排列如图，则危险截面在虚线处。列如图，则危险截面在虚线处。对于对于矩形矩形布置，考虑板拉压有布置，考虑板拉压有: =F/2t1(b-2d) 即得：即得： b 2d+F/2t1 =40+210103/25160=172mmF/4F/2矩形排列轴力图矩形排列轴力图只要使外力的作用线通过钉群图只要使外力的作用线通过钉群图形的形心，则可假定各钉形的形心，则可假定各钉受力相等。受力相等。F F/2/2F Fbsbs=F=F/8/817