剪切力的计算方法
剪切力的计算方法

第3章 剪切和挤压的实用计算3.1 剪切的概念在工程实际中,经常遇到剪切问题。
剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a),构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(n m -面)发生相对错动(图3-1b)。
图3-1工程中的一些联接件,如键、销钉、螺栓及铆钉等,都是主要承受剪切作用的构件。
构件剪切面上的力可用截面法求得。
将构件沿剪切面n m -假想地截开,保留一部分考虑其平衡。
例如,由左部分的平衡,可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的力Q F (图3-1c)的作用。
Q F 称为剪力,根据平衡方程∑=0Y ,可求得F F Q =。
剪切破坏时,构件将沿剪切面(如图3-la 所示的n m -面)被剪断。
只有一个剪切面的情况,称为单剪切。
图3-1a 所示情况即为单剪切。
受剪构件除了承受剪切外,往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。
在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部力,而只是给出了主要的受力和力。
实际受力和变形比较复杂,因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。
工程中对这类构件的强度计算,一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法,称为剪切的实用计算或工程计算。
3.2 剪切和挤压的强度计算3.2.1 剪切强度计算剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。
图3-2a 为一种剪切试验装置的简图,试件的受力情况如图3-2b 所示,这是模拟某种销钉联接的工作情形。
当载荷F 增大至破坏载荷b F 时,试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。
这种具有两个剪切面的情况,称为双剪切。
由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为2F F Q =图3-2由于受剪构件的变形及受力比较复杂,剪切面上的应力分布规律很难用理论方法确定,因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。
在这种计算方法中,假设应力在剪切面是均匀分布的。
剪切力的计算方法

第3章剪切和挤压的实用计算3.1剪切的概念在工程实际中,经常遇到剪切问题。
剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a),构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(m - n面)发生相对错动(图3-1b)。
图3-1工程中的一些联接件,如键、销钉、螺栓及铆钉等,都是主要承受剪切作用的构件。
构件剪切面上的内力可用截面法求得。
将构件沿剪切面m-n假想地截开,保留一部分考虑其平衡。
例如,由左部分的平衡,可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力F Q (图3-1C)的作用。
F Q称为剪力,根据平衡方程',=0,可求得F Q二F。
剪切破坏时,构件将沿剪切面(如图3-la所示的m-n面)被剪断。
只有一个剪切面的情况,称为单剪切。
图3-1a所示情况即为单剪切。
受剪构件除了承受剪切外,往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。
在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力,而只是给出了主要的受力和内力。
实际受力和变形比较复杂,因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。
工程中对这类构件的强度计算,一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法,称为剪切的实用计算或工程计算。
3.2剪切和挤压的强度计算3.2.1剪切强度计算剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。
图试验装置的简图,试件的受力情况如图 3-2b 所示,这是模拟某种销钉联接的工作情形。
当载荷F 增大至破坏载荷 F b 时,试件在剪切面 m - m 及n - n 处被剪断。
这种具有两个剪切面的情况,称为双剪切。
由图 3-2c 可求得剪切面上的剪力为F Q图3-2由于受剪构件的变形及受力比较复杂,剪切面上的应力分布规律很难用理论方法确定,因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。
在这种计算方法中,假设应力在剪切面内是均匀分布的。
剪切力的计算方法

剪切⼒的计算⽅法第3章剪切和挤压的实⽤计算3.1剪切的概念在⼯程实际中,经常遇到剪切问题。
剪切变形的主要受⼒特点是构件受到与其轴线相垂直的⼤⼩相等、⽅向相反、作⽤线相距很近的⼀对外⼒的作⽤(图3-1a),构件的变形主要表现为沿着与外⼒作⽤线平⾏的剪切⾯(m - n⾯)发⽣相对错动(图3-1b)。
图3-1⼯程中的⼀些联接件,如键、销钉、螺栓及铆钉等,都是主要承受剪切作⽤的构件。
构件剪切⾯上的内⼒可⽤截⾯法求得。
将构件沿剪切⾯m-n假想地截开,保留⼀部分考虑其平衡。
例如,由左部分的平衡,可知剪切⾯上必有与外⼒平⾏且与横截⾯相切的内⼒F Q (图3-1C)的作⽤。
F Q称为剪⼒,根据平衡⽅程',=0,可求得F Q⼆F。
剪切破坏时,构件将沿剪切⾯(如图3-la所⽰的m-n⾯)被剪断。
只有⼀个剪切⾯的情况,称为单剪切。
图3-1a所⽰情况即为单剪切。
受剪构件除了承受剪切外,往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作⽤。
在图3-1中没有完全给出构件所受的外⼒和剪切⾯上的全部内⼒,⽽只是给出了主要的受⼒和内⼒。
实际受⼒和变形⽐较复杂,因⽽对这类构件的⼯作应⼒进⾏理论上的精确分析是困难的。
⼯程中对这类构件的强度计算,⼀般采⽤在试验和经验基础上建⽴起来的⽐较简便的计算⽅法,称为剪切的实⽤计算或⼯程计算。
3.2剪切和挤压的强度计算3.2.1剪切强度计算剪切试验试件的受⼒情况应模拟零件的实际⼯作情况进⾏。
图试验装置的简图,试件的受⼒情况如图 3-2b 所⽰,这是模拟某种销钉联接的⼯作情形。
当载荷F 增⼤⾄破坏载荷 F b 时,试件在剪切⾯ m - m 及n - n 处被剪断。
这种具有两个剪切⾯的情况,称为双剪切。
由图 3-2c 可求得剪切⾯上的剪⼒为F Q图3-2由于受剪构件的变形及受⼒⽐较复杂,剪切⾯上的应⼒分布规律很难⽤理论⽅法确定,因⽽⼯程上⼀般采⽤实⽤计算⽅法来计算受剪构件的应⼒。
在这种计算⽅法中,假设应⼒在剪切⾯内是均匀分布的。
螺栓剪切力计算公式

螺栓剪切力计算公式
首先,剪切强度是指材料可以承受的最大剪切应力。
对于常见的螺栓材料,如钢材,剪切强度可以通过材料牌号和标准查找到。
剪切强度一般以兆帕(MPa)为单位。
Fs=τ*As
其中,Fs表示螺栓的剪切力,τ表示螺栓所受的剪切应力,As表示螺栓截面的面积。
剪切应力τ可以通过以下公式计算:
τ=F/A
其中,F表示施加在螺栓上的力,A表示螺栓截面的面积。
对于螺栓来说,面积A可以近似地计算为:
A=(π*d²)/4
其中,d表示螺栓的直径。
综合以上公式,可以得到螺栓剪切力的计算公式为:
Fs=(π*d²*τ)/4
根据上述公式进行计算时需要注意以下几点:
1.对于受到多个螺栓的力的情况,需要将单个螺栓的剪切力相加。
2.在计算剪切力时,需要确定施加在螺栓上的力的大小和方向。
常见的受力形式包括直接受力、弯曲受力等,通过合理选择计算公式中的F值和剪切应力τ的计算方法。
3.根据具体的应用场景和设计要求,合理选择螺栓的材料和规格,以保证剪切力不超过螺栓材料的剪切强度。
4.在计算剪切力时,需要保证螺栓所处的环境温度、湿度等因素对材料性能的影响。
5.以上公式仅适用于理想条件下的计算,实际情况中还需考虑其他因素,如边界条件、接触面形状等。
需要注意的是,螺栓剪切力的计算是一个复杂的过程,涉及到多个参数和变量。
因此,为了确保计算的准确性和安全性,建议在实际工程设计中,将螺栓剪切力的计算交由专业的工程师进行。
m12 8.8级螺栓剪切力计算公式

m12 8.8级螺栓剪切力计算公式一、概述M12 8.8级螺栓是一种常用的螺栓规格,广泛应用于各种机械、建筑等领域。
在承受剪切力时,需要了解其计算公式,以便正确选择和安装螺栓。
本文将介绍M12 8.8级螺栓剪切力的计算公式,并附以相关说明和示例。
二、公式及说明M12 8.8级螺栓的剪切力计算公式为:F = Kx^2,其中F为剪切力,K为螺栓的屈服强度,x为螺栓所承受的剪切角度。
1. 螺栓的屈服强度K:K表示螺栓在承受剪切力时的最大强度,单位一般为MPa(兆帕)。
8.8级螺栓的屈服强度通常为800MPa。
2. 剪切角度x:x表示螺栓所承受的剪切角度,一般取值为90度或45度。
在本公式中,我们假设x取值为90度。
3. 剪切力F:F表示螺栓所承受的剪切力,单位一般为N(牛顿)。
将螺栓的屈服强度K和剪切角度x的单位带入公式F = Kx^2,即可根据已知条件求出所需的剪切力。
三、示例假设有一款M12 8.8级螺栓,其屈服强度K为800MPa,需要承受一个面积为1平方厘米的剪切块。
求该螺栓所能承受的最大剪切力。
根据公式F = Kx^2,可得到:F = 800 × (1/1000000) = 0.0008MPa由于剪切角度x取值为90度,所以该螺栓所能承受的最大剪切力为:F = 0.0008MPa × 90度 = 78N四、注意事项在使用M12 8.8级螺栓时,还需考虑其他因素,如螺栓的质量、安装环境等,以确保螺栓的安全使用。
此外,根据实际情况选择合适的螺栓规格和材料也非常重要。
五、结论通过以上公式和示例,我们可以得出M12 8.8级螺栓剪切力的计算方法。
在实际应用中,根据具体情况选择合适的螺栓规格和材料,并按照正确的安装方法进行安装,以确保螺栓的安全使用。
剪切力的计算方法精编版

剪切力的计算方法精编版首先,我们先来了解一下剪切力的概念和背景知识。
剪切力是指物体在受到垂直于其截面的剪切应力时,所受到的力的大小。
剪切应力是指物体内部由于受到力的作用而产生的应力,其沿截面施加的作用力垂直于截面。
1.应力-应变关系法应力-应变关系法是计算剪切力最常用的方法之一、根据钢材等材料的线性弹性特性,剪切应力和应变之间存在线性关系,可以通过杨氏模量来计算剪切力。
公式如下所示:剪切力=剪切应力×截面积其中,剪切应力可以通过应力-应变关系得出,应变根据物体的受力情况和形状可以进行计算。
2.扭矩法扭矩法是一种通过扭转杆件来计算剪切力的方法。
当杆件受到扭矩作用时,杆件会在截面上产生剪切应力,从而产生剪切力。
根据弹性力学理论,扭矩和剪切力之间存在线性关系,公式如下所示:剪切力=扭矩×距离/截面极性矩其中,截面极性矩可以通过截面形状进行计算。
3.力矩法力矩法是一种通过受力物体的力矩平衡条件来计算剪切力的方法。
根据力矩平衡定律,物体受到的剪切力和力矩之间存在平衡关系,公式如下所示:剪切力=ΣM/距离其中,ΣM表示所有受力物体的力矩的代数和,距离表示力矩的作用距离。
4.梁的转角法梁的转角法是一种通过梁的转角来计算剪切力的方法。
当梁受到外力作用时,会产生转角,根据梁的弹性力学公式可以计算出剪切力。
公式如下所示:剪切力=F×L/θ其中,F表示梁所受外力的大小,L表示梁的长度,θ表示梁的转角。
这些方法可以根据具体情况和需求来选择使用。
在进行剪切力的计算时,需要明确剪切应力、截面积、扭矩、距离、力矩和转角等参数的具体值,并进行合理的单位换算以确保计算结果的准确性。
需要注意的是,剪切力的计算方法可能会受到材料的非线性特性、几何形状的复杂性等多种因素的影响,因此在实际应用中需要进行合理的简化和适当的修正。
综上所述,剪切力的计算方法包括应力-应变关系法、扭矩法、力矩法和梁的转角法等。
选择适当的计算方法需要根据具体情况和实际需求来决定,同时需要注意考虑材料的特性以及几何形状的复杂性等因素。
剪切力的计算公式

剪切力的计算公式
剪切力是在固体力学中使用的一个重要概念,它是指单位面积上
作用的垂直于面的力与该面所承受的剪切应力的比值。
在实际应用中,剪切力的计算需要了解剪切应力和力学模型的基础知识。
剪切力的计算公式是F=τA,其中,F表示剪切力,τ表示剪切应力,A表示所承受剪切应力的面积。
该公式的实际应用中,需要考虑多种因素的影响,如剪切应力的方向、大小、面积的大小和形状等。
对于一个物体而言,当剪切应力作用于其表面时,会产生相应的
剪切力,从而导致物体在其表面产生形变。
剪切力的大小和方向取决
于剪切应力的大小和方向,以及作用面积的大小和形状。
在力学分析中,通常采用二维模型进行计算,以简化计算过程。
要计算剪切力的值,需要首先确定剪切应力的大小和方向。
然后
根据作用面积的大小和形状,确定所承受剪切应力的面积。
最后,根
据剪切力公式计算得到剪切力的值。
在工程中,剪切力的计算常常与材料的剪切强度有关。
一般来说,当剪切力超过材料的剪切强度时,材料就会发生破坏。
因此,在实际
应用中,需要根据材料的性质和使用环境的特点,合理地计算剪切力,以确保材料的安全运行。
总之,剪切力的计算对于实际工程应用具有重要意义,需要以理论和实践相结合的方式进行研究和应用。
在进行计算时,需要考虑多种因素的影响,以确保计算结果的准确性和可靠性。
剪切力的计算方法

剪切力的计算方法剪切力是物体在受到两个相互作用的力的情况下,使物体发生剪切变形的力。
剪切力的计算方法取决于物体的几何形状和相互作用力的性质。
本文将介绍一些常见的剪切力计算方法。
1. 直角剪切力(Shear force)当物体受到垂直于其截面的力时,产生的剪切力称为直角剪切力。
通常情况下,直角剪切力可以通过以下公式计算:F=Q/A其中,F为剪切力,Q为作用在物体上的拉力或推力的大小(单位为牛顿),A为物体的截面面积(单位为平方米)。
2. 斜向剪切力(Shear force)当物体受到斜向作用力时,产生的剪切力称为斜向剪切力。
通常情况下,斜向剪切力可以通过以下公式计算:F=F1+F2其中,F为剪切力,F1和F2分别为作用在物体上的两个力的大小。
3.构件(梁)上的剪切力计算在构件或梁上,剪切力的计算通常依赖于结构力学的原理和公式。
以下是一些常见的方法:3.1剪力图法剪力图法是一种常见的方法,用于计算梁上各点的剪切力。
通过在梁上绘制剪力图,可以确定不同截面位置上的剪切力大小。
该方法通常结合力的平衡条件和梁弯曲方程使用。
3.2截面法截面法是一种常见的方法,用于确定不同截面位置上的剪切力大小。
通过分析截面的受力情况,可以得出不同截面位置上的剪切力大小。
该方法通常结合应力分布的假设和材料力学性质使用。
3.3超静定梁的剪切力算例在超静定梁上,梁的支座和跨中通常没有直接的外力作用。
在这种情况下,可以使用弯矩分布法来计算剪切力。
通过将弯矩分布转换为剪切力分布,可以确定梁上不同截面位置上的剪切力。
综上所述,剪切力的计算方法取决于物体的几何形状和作用力的性质。
在实际应用中,需要结合具体情况选择合适的计算方法。
同时,结构力学和材料力学的原理和公式对于剪切力的计算也起到重要的指导作用。
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第3章 剪切和挤压的实用计算3.1 剪切的概念在工程实际中,经常遇到剪切问题。
剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a),构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(n m -面)发生相对错动(图3-1b)。
图3-1工程中的一些联接件,如键、销钉、螺栓及铆钉等,都是主要承受剪切作用的构件。
构件剪切面上的内力可用截面法求得。
将构件沿剪切面n m -假想地截开,保留一部分考虑其平衡。
例如,由左部分的平衡,可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力Q F (图3-1c)的作用。
Q F 称为剪力,根据平衡方程∑=0Y ,可求得F F Q =。
剪切破坏时,构件将沿剪切面(如图3-la 所示的n m -面)被剪断。
只有一个剪切面的情况,称为单剪切。
图3-1a 所示情况即为单剪切。
受剪构件除了承受剪切外,往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。
在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力,而只是给出了主要的受力和内力。
实际受力和变形比较复杂,因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。
工程中对这类构件的强度计算,一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法,称为剪切的实用计算或工程计算。
3.2 剪切和挤压的强度计算3.2.1 剪切强度计算剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。
图3-2a 为一种剪切试验装置的简图,试件的受力情况如图3-2b 所示,这是模拟某种销钉联接的工作情形。
当载荷F 增大至破坏载荷b F 时,试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。
这种具有两个剪切面的情况,称为双剪切。
由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为2F F Q =图3-2由于受剪构件的变形及受力比较复杂,剪切面上的应力分布规律很难用理论方法确定,因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。
在这种计算方法中,假设应力在剪切面内是均匀分布的。
若以A 表示销钉横截面面积,则应力为 A F Q =τ (3-1) τ与剪切面相切故为切应力。
以上计算是以假设“切应力在剪切面上均匀分布”为基础的,实际上它只是剪切面内的一个“平均切应力”,所以也称为名义切应力。
当F 达到b F 时的切应力称剪切极限应力,记为b τ。
对于上述剪切试验,剪切极限应力为AF b b 2=τ 将b τ除以安全系数n ,即得到许用切应力 []n bττ=这样,剪切计算的强度条件可表示为[]ττ≤=A F Q(3-2)3.2.2 挤压强度计算一般情况下,联接件在承受剪切作用的同时,在联接件与被联接件之间传递压力的接触面上还发生局部受压的现象,称为挤压。
例如,图3-2b 给出了销钉承受挤压力作用的情况,挤压力以bs F 表示。
当挤压力超过一定限度时,联接件或被联接件在挤压面附近产生明显的塑性变形,称为挤压破坏。
在有些情况下,构件在剪切破坏之前可能首先发生挤压破坏,所以需要建立挤压强度条件。
图3-2a 中销钉与被联接件的实际挤压面为半个圆柱面,其上的挤压应力也不是均匀分布的,销钉与被联接件的挤压应力的分布情况在弹性范围内如图3-3a 所示。
图3-3与上面解决抗剪强度的计算方法类同,按构件的名义挤压应力建立挤压强度条件[]bs bs bs bs A F σσ≤= (3-3) 式中bs A 为挤压面积,等于实际挤压面的投影面(直径平面)的面积,见图3-3b 。
bs σ为挤压应力,[]bs σ为许用挤压应力。
由图3-2b 可见,在销钉中部n m -段,挤压力bs F 等于F ,挤压面积bs A 等于td 2;在销钉端部两段,挤压力均为2F ,挤压面积为td 。
许用应力值通常可根据材料、联接方式和载荷情况等实际工作条件在有关设计规范中查得。
一般地,许用切应力[]τ要比同样材料的许用拉应力[]σ小,而许用挤压应力则比[]σ大。
对于塑性材料 []()[]στ8.0~6.0=[]()[]σσ5.2~5.1=bs对于脆性材料 []()[]στ0.1~8.0=[]()[]σσ5.1~9.0=bs本章所讨论的剪切与挤压的实用计算与其它章节的一般分析方法不同。
由于剪切和挤压问题的复杂性,很难得出与实际情况相符的理论分析结果,所以工程中主要是采用以实验为基础而建立起来的实用计算方法。
例3-1 图3-4中,已知钢板厚度mm 10=t ,其剪切极限应力MPa 300=b τ。
若用冲床将钢板冲出直径mm 25=d 的孔,问需要多大的冲剪力F ?图3-4解 剪切面就是钢板内被冲头冲出的圆柱体的侧面,如图3-4b 所示。
其面积为22mm 785mm 1025=⨯⨯π=π=dt A冲孔所需的冲力应为kN 236N 103001078566=⨯⨯⨯=τ≥-b A F例3-2 图3-5a 表示齿轮用平键与轴联接(图中只画出了轴与键,没有画齿轮)。
已知轴的直径mm 70=d ,键的尺寸为mm 1001220⨯⨯=⨯⨯l h b ,传递的扭转力偶矩m kN 2⋅=e T ,键的许用应力[]MPa 60=τ,[]MPa 100=σbs 。
试校核键的强度。
图3-5解 首先校核键的剪切强度。
将键沿n n -截面假想地分成两部分,并把n n -截面以下部分和轴作为一个整体来考虑(图3-5b)。
因为假设在n n -截面上的切应力均匀分布,故n n -截面上剪力Q F 为ττbl A F Q ==对轴心取矩,由平衡条件∑=0o M ,得e Q T d bl d F ==22τ 故[]ττ<=⨯⨯⨯⨯⨯==-MPa 6.28Pa 1090100201022293bld T e , 可见该键满足剪切强度条件。
其次校核键的挤压强度。
考虑键在n n -截面以上部分的平衡(图3-5c),在n n -截面上的剪力为τbl F Q =,右侧面上的挤压力为bs bs bs bs l h A F σσ2== 由水平方向的平衡条件得 bs Q F F = 或 bs l h bl στ2=由此求得[]bs bs h b σ<=⨯⨯=τ=σMPa 3.95MPa 126.282022 故平键也符合挤压强度要求。
例3-3 电瓶车挂钩用插销联接,如图3-6a 所示。
已知mm 8=t ,插销材料的许用切应力[]MPa 30=τ,许用挤压应力[]MPa 100=bs σ,牵引力kN 15=F 。
试选定插销的直径d 。
图3-6解 插销的受力情况如图3—6b ,可以求得kN 5.7kN 2152===F F Q 先按抗剪强度条件进行设计[]2426m 105.2m 10307500-⨯=⨯=τ≥QF A即242m 105.24-⨯≥πd mm 8.17m 0178.0=≥d再用挤压强度条件进行校核[]bs 63MPa 7.52Pa 108.178210152σσ<=⨯⨯⨯⨯===-td F A F bs bs bs 所以挤压强度条件也是足够的。
查机械设计手册,最后采用mm 20=d 的标准圆柱销钉。
例3-4 图3-7a 所示拉杆,用四个直径相同的铆钉固定在另一个板上,拉杆和铆钉的材料相同,试校核铆钉和拉杆的强度。
已知kN 80=F ,mm 80=b ,mm 10=t ,mm 16=d ,[]MPa 100=τ,[]MPa 300=bs σ,[]MPa 150=σ。
图3-7解 根据受力分析,此结构有三种破坏可能,即铆钉被剪断或产生挤压破坏,或拉杆被拉断。
(1)铆钉的抗剪强度计算当各铆钉的材料和直径均相同,且外力作用线通过铆钉组剪切面的形心时,可以假设各铆钉剪切面上的剪力相同。
所以,对于图3-7a 所示铆钉组,各铆钉剪切面上的剪力均为kN 20kN 4804===F F Q 相应的切应力为[]τ<=⨯⨯π⨯==τ-MPa 5.99101641020623Pa A F Q(2)铆钉的挤压强度计算四个铆钉受挤压力为F ,每个铆钉所受到的挤压力bs F 为kN 204==F F bs 由于挤压面为半圆柱面,则挤压面积应为其投影面积,即td A bs =故挤压应力为[]bs bs bs bs A F σσ<=⨯⨯⨯==-MPa 125Pa 101610102063(3)拉杆的强度计算其危险面为1-1截面,所受到的拉力为F ,危险截面面积为()t d b A -=1,故最大拉应力为 ()[]σσ<=⨯⨯-⨯==-MPa 125Pa 101016801080631A F 根据以上强度计算,铆钉和拉杆均满足强度要求。
习 题3-1 试校核图示联接销钉的抗剪强度。
已知kN 100=F ,销钉直径mm 30=d ,材料的许用切应力[]MPa 60=τ。
若强度不够,应改用多大直径的销钉?题3-1图3-2 在厚度mm 5=t 的钢板上,冲出一个形状如图所示的孔,钢板剪切极限应力MPa 3000=τ,求冲床所需的冲力F 。
题 3-2图 题3-3图3-3 冲床的最大冲力为kN 400,被剪钢板的剪切极限应力MPa 3600=τ,冲头材料的[]MPa 440=σ ,试求在最大冲力下所能冲剪的圆孔的最小直径min d 和板的最大厚度max t 。
3-4 销钉式安全联轴器所传递的扭矩需小于300m N ⋅,否则销钉应被剪断,使轴停止工作,试设计销钉直径d 。
已知轴的直径mm 30=D ,销钉的剪切极限应力MPa 3600=τ。
题 3-4图3-5 图示轴的直径mm 80=d ,键的尺寸mm 24=b ,mm 14=h 。
键的许用切应力[]MPa 40=τ,许用挤压应力[]MPa 90=σbs 。
若由轴通过键所传递的扭转力偶矩m kN 2.3⋅=e T ,试求所需键的长度l 。
题3-5图 题3-6图3-6 木榫接头如图所示。
mm 120==b a ,mm 350=h ,mm 45=c kN 40=F 。
试求接头的剪切和挤压应力。
3-7 图示凸缘联轴节传递的扭矩m kN 3⋅=e T 。
四个直径mm 12=d 的螺栓均匀地分布在mm 150=D 的圆周上。
材料的许用切应力[]MPa 90=τ,试校核螺栓的抗剪强度。
题3-7图3-8 厚度各为10mm 的两块钢板,用直径mm 20=d 的铆钉和厚度为8mm 的三块钢板联接起来,如图所示。
已知F =280kN ,[]MPa 100=τ,[]MPa 280=bs σ,试求所需要的铆钉数目n 。
题3-8图3-9图示螺钉受拉力F 作用。
已知材料的剪切许用应力[]τ和拉伸许用应力[]σ之间的关系为[][]στ6.0=。
试求螺钉直径d 与钉头高度h 的合理比值。
题3-9图3-10 两块钢板用7个铆钉联接如图所示。
已知钢板厚度mm 6=t ,宽度mm 200=b ,铆钉直径mm 18=d 。