03剪切与挤压讲解课件.ppt

1、 教学重点：教学重点：1、能够准确区分剪切面和挤压、能够准确区分剪切面和挤压面面2、理解单剪和双剪、理解单剪和双剪 教学难点：教学难点：1、理解剪切破坏和挤压破坏的特点、理解剪切破坏和挤压破坏的特点2、学会运用抗剪和抗挤压强度条件、学会运用抗剪和抗挤压强度条件进行连接件的强度计算进行连接件的强度计算导入导入作业作业小结小结新课新课教学环节教学环节导入导入铆钉螺栓平键连接螺栓连接螺栓连接铆钉连接铆钉连接销轴连接销轴连接导入导入以铆钉连接为例，连接处的破坏可能性有三种：1铆钉在 mm 和 nn 截面被剪断被剪断铆钉和钢板在接触面上因挤压使连接松动连接松动2钢板在受铆钉孔削弱的截面处被拉断被拉断3n

2、nmm(b)2P2PP工程事故 19981998年年9 9月月1010日，上海东方航空公司一架波音日，上海东方航空公司一架波音747747客客机在上海虹桥机场降落前，发现前起落架无法打开，机在上海虹桥机场降落前，发现前起落架无法打开，在空中盘旋三个小时排除故障未果，后紧急迫降成功。在空中盘旋三个小时排除故障未果，后紧急迫降成功。经事故鉴定，是前起落架的联接销钉材料不合格被剪经事故鉴定，是前起落架的联接销钉材料不合格被剪切破坏所致。电影切破坏所致。电影“紧急迫降紧急迫降”就是根据这起事故改就是根据这起事故改编而成的。编而成的。FF剪切面剪切面剪切受力特点剪切受力特点：杆件受到两个大小相等，方向相

3、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。剪切变形特点剪切变形特点：杆件沿两力之间的截面发生错动。剪切面：剪切面：外力，外力，发生错动的面。新课新课螺栓剪切面剪切面如果剪力 过大，杆件将沿着剪切面被剪断而发生剪切破坏。为了使构件不发生剪切破坏，需要建立剪切强度条件。1、 剪切破坏剪切破坏: 沿剪切面发生错动沿剪切面发生错动. 二、连接件可能的两种破坏形式二、连接件可能的两种破坏形式PP1.1.剪切的实用计算剪切的实用计算F FF F切应力公式：切应力公式：三、连接件的强度计算三、连接件的强度计算FFmmFSFmmSFmmF剪切面：剪切面：外力，错动处外力，错动处新课新课1、剪切

4、强度条件、剪切强度条件剪切实用强度计算的剪切实用强度计算的关键关键是是剪切面剪切面的确定的确定.有一个剪切面有一个剪切面,称为称为“单剪单剪”,剪切面积为圆的剪切面积为圆的面积面积.Q四、连接件强度条件四、连接件强度条件剪切面的确定：剪切面的确定：有两个剪切面有两个剪切面,称为称为“双剪双剪”,剪切面积为圆的剪切面积为圆的面积面积.QQ剪切强度校核公式QQQ切应力切应力截面截面单剪双剪挤压挤压的受力特点的受力特点：挤压挤压的变形特点的变形特点: : 当挤压力超过一定限度时，联接件当挤压力超过一定限度时，联接件或被联接件在接触面附近产生明显的塑或被联接件在接触面附近产生明显的塑性变形，称为挤压破

5、坏。性变形，称为挤压破坏。 挤压面：挤压面：外力，接触处外力，接触处 作用在接触表面上，作用范围较小，作用在接触表面上，作用范围较小，产生局部的弹塑性变形，形成小接触产生局部的弹塑性变形，形成小接触面积。面积。但是传递的应力峰值很大（一但是传递的应力峰值很大（一般超过材料的屈服极限）般超过材料的屈服极限）铆钉孔挤压变形示意图铆钉孔挤压变形示意图新课新课挤压面显著的塑性变形挤压面：挤压面：外力，接触处外力，接触处F 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。 2、 挤压破坏挤压破坏: 接触面间的相互压应力称为挤压应力挤压应力。挤压应力挤压应力过大会使接触处的

6、局部区域发生塑性变形； 使连接件被压扁或钉孔成为长圆形，造成连接松动，称为挤压破坏。 FF/2F/2点蚀点蚀bsFbsF2.2.挤压的实用计算挤压的实用计算挤压应力公式：挤压应力公式：F FF F挤压面：挤压面：外力，接触处外力，接触处新课新课有效挤压面的确定：有效挤压面的确定：挤压面积挤压面积等于挤压面等于挤压面在垂直挤压力平面上在垂直挤压力平面上的投影面积的投影面积挤压面积：挤压面积：A Ajyjy=d d一般一般,连接件必须同时满连接件必须同时满足足剪切剪切和和挤压强度挤压强度条件条件 图示接头，受轴向力图示接头，受轴向力F F 作作用。已知用。已知F F=50kN=50kN，b b=1

7、50mm=150mm，=10mm=10mm，d d=17mm=17mm，a=80mm=80mm， =160MPa=160MPa， =120MPa=120MPa， bsbs=320MPa=320MPa，铆钉和板的材，铆钉和板的材料相同，试校核铆钉强度。料相同，试校核铆钉强度。 连接件的强度计算连接件的强度计算dba解：先求剪切面积和挤压面积解：先求剪切面积和挤压面积剪切面：剪切面：外力，错动处外力，错动处 挤压面：挤压面：外力，接触处外力，接触处A Ajyjy= =2 2d d2 2个铆钉个铆钉练习练习11.1.铆钉的剪切强度铆钉的剪切强度 MPa11010110017. 01050222462

8、322dFdFAFs2.2.板和铆钉的挤压强度板和铆钉的挤压强度MPa1471014701. 0017. 021050263jyjyjyjydFAF 结论：强度足够结论：强度足够dba连接件的强度计算连接件的强度计算小小 结结4 4、挤压强度条件：、挤压强度条件：3 3、切应力强度条件：、切应力强度条件：1 1、剪切面与挤压面的区别：、剪切面与挤压面的区别：剪切面：剪切面：外力，错动处外力，错动处挤压面：挤压面：外力，接触处外力，接触处小小结结2 2、连接件的破坏形式：、连接件的破坏形式：剪切破坏、挤压破坏剪切破坏、挤压破坏cbFAFjyjyjylbFAFQ讨论题讨论题1 1：作业作业选C剪切

9、面：剪切面：外力外力挤压面：挤压面：外力外力dhFAFjyjyjy24dFAFQ 为充分利用材为充分利用材料，切应力和挤压料，切应力和挤压应力应满足应力应满足242dFdhFhd82bs讨论题讨论题2 2：作业作业选D剪切面剪切面作业作业判断判断1 1：下图属于（：下图属于（ ）剪切）剪切单剪切单剪切：只有一个一个剪切面单剪切面剪切面剪切面剪切面作业作业判断判断2 2：下图属于（：下图属于（ ）剪切）剪切双剪切双剪切：有二个二个剪切面双剪切受力特点作业作业思考：剪板和冲孔利用剪切破坏加工零件，思考：剪板和冲孔利用剪切破坏加工零件，工作切应力与抗剪强度有何关系？工作切应力与抗剪强度有何关系？工作切应力工作切应力 抗剪强度抗剪强度