6、剪切与扭转.ppt

几何关系： 物理关系： 静力关系： 扭转剪应力公式： 抗扭截面模量： 对圆截面： 对圆环截面： （1）强度条件： 塑性材料： 脆性材料： （2） 强度计算的三个方面： a 强度校核 b 截面选择 c 许可荷载确定 例题：如图为一钢圆轴，两端受外力偶m的作用，已知m=2.5KN.m, 直径d=60m，许用应力为60MPa。试校核该轴的强度。 解：（1）计算扭矩 ， 由平衡条件，得 （2）校核强度 由公式 得： 所以，满足强度要求。 4、刚度计算： （1）刚度条件： 一般规定 精密机器的轴 一般传动轴 精度要求不高的轴 （2）刚度计算的三方面： a刚度校核 b荷载确定 c截面选择 （二）扭转变形 1、扭转是杆件四种基本变形之一，这里主要计论圆截面等 直杆的扭转。 2、扭转时杆所受的外力是作用在垂直于杆轴线平面内的外 力偶。变形的特征是杆件的横截面绕杆轴线作动。 3、 扭转时杆件横截面上的内力，可用截面法求得。它是 作用 在横截面所在平面的内力偶，称为扭矩。 剪切与扭转 一、工程实例二、剪切与挤压的实用计算 三、扭转应力与变形的计算 四、小结 一 工程实例 首先大家来看工程实例 螺栓构件 通过图片，大家试着自己来简单的分析一下这种螺栓结构件的受力情况。 连接件：在构件连接处起连接作用的部件。（如：螺栓、销钉、键、铆钉、木榫接头、焊接接头等。） （一）剪切概述 螺栓连接 销轴连接 铆钉连接 二 剪切与挤压的实用计算 1）受力特点 杆件两侧作用大小相等，方向相反，作用线相距很近的外力。 2）变形特点 两外力作用线间截面发生错动，由矩形变为平行四边形。 通过图示，可以看出，工程上的剪切件有以下特点： 二 剪切与挤压的实用计算 2）挤压：就是在很小的面积上传递着很大的压力，使接触处压溃（塑性变形或压碎）。在剪切变形中一并进行计算。 1）剪切面：在承受剪切的构件中，发生相对错动的截面。 在剪切计算中两个基本的概念： 二 剪切与挤压的实用计算 （二）实用计算 1、剪切的使用计算 名义剪应力：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布。 剪切强度条件： 名义许用剪应力 在假定的前提下进行实物或模型实验，确定许用应力。 二 剪切与挤压的实用计算 2、剪切的使用计算 挤压引起的可能的破坏：在接触表面产生过大的塑性变形、 压碎或连接件（如销钉）被压扁。 P/2 P/2 P ? 挤压强度计算（以销为例） 挤压力（中间部分）： 挤压面 ：直径等于d，高度为接 触高度的半圆柱表面。 挤压应力 ：挤压面上分布的正应力。 挤压实用计算方法： 假设挤压应力在整个挤压面上均匀分布。 1）平面接触（如平键）：挤压面面积等于实际的承压面积。 h——平键高度 l——平键长度 2）柱面接触（如铆钉）：挤压面面积为实际的承压面积在其直径 平面上的投影。 d——铆钉或销钉直径， ?——接触柱面的长度 二 剪切与挤压的实用计算 例题：图示装置常用来确定胶接处的抗剪强度，如已知破坏时的荷载为10kN，试求胶接处的极限剪（切）应力。 ③ ① ② 胶缝 30mm 10mm F ① Q Q F 解： 二 剪切与挤压的实用计算 二 剪切与挤压的实用计算 例题：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=250K