2.3 剪切与挤压(课件）-高一《机械基础》同步教学（人民邮电版）

2.3 剪切与挤压 2.3.1　剪力和切应力 在工程实际中，有很多承受剪切的构件，如铆钉、键和销等连接件，都是剪切变形的工程实例。 图2.12（a）所示为一铆钉连接的简图。 切应力的计算公式为 式中 —切应力，单位为MPa； Q —剪切面上的剪力，单位为N； A —剪切面面积，单位为mm2。 图2.12 铆钉连接的简图 2.3.2　挤压应力 机械中受剪切作用的连接件，在传力的接触面上，由于局部承受较大的压力，而出现塑性变形，这种现象称为挤压。 挤压应力在挤压面上的分布也很复杂，工程中近似认为挤压应力在挤压面上均匀分布，如图2.13（c）所示，则 bs = P/Abs 式中 bs —挤压应力，单位为MPa； P —挤压面上的作用力，单位为N； Abs —挤压面面积，单位为mm2。 为了简化计算，一般取通过圆柱直径的平面面积（即圆柱的正投影面面积）作为挤压面的计算面积，如图2.13（d）所示。 图2.13 螺栓连接 2.3.3 剪切和挤压强度条件和应用 1．抗剪强度条件 剪切面上最大切应力，即抗剪强度τmax不得超过材料的许用切应力，即 max=Q/A≤[] 式中 τmax —剪切面上的最大切应力，单位为MPa； Q —剪切面上的剪力，单位为N； A —剪切面截面积，单位为mm2； []  —许用切应力，单位为MPa。 许用切应力 [] 可通过试验测得。 2．抗挤压强度条件 挤压面上的最大挤压应力不得超过挤压许用应力，即 bsmax = P/Abs≤ 式中 bsmax —最大挤压应力，单位为 MPa； P —挤压力，单位为N； Abs —挤压面面积，单位为mm2；   —许用挤压应力，单位为MPa。 3．抗剪和抗挤压条件的应用 工程中为使机器中关键零件或贵重零件不致损坏，而把机器中某个次要零件设计成机器中最薄弱的环节。 注意 （1）由于受剪零件同时伴有挤压作用，因此在校核强度时，不仅要计算抗剪强度，还要计算挤压强度； （2）在进行3类强度问题计算前，先明确计算类别，再根据强度条件进行计算； （3）解题步骤为：先用截面法求内力，然后用强度条件进行相关问题的计算。 4．提高连接件强度的主要措施 提高连接件强度的主要措施如下。 （1）增加连接件的数量，加大承载面积； （2）通过增加连接件剪切面数量，加大承载面积。 $