6.3剪切与挤压（课件）-《汽车机械基础》同步教学（高教版）

第3节 剪切与挤压 一、剪切与挤压的概念 1. 剪切的概念 在工程实际中，杆件在外力的作用下受到剪切的例子很多，例如常见的铆钉连接、键连接，如图6-12、图6-13所示。 受力的特点：工作时铆钉或键的两侧面上承受横向的外力，合力的大小相等、方向相反、作用线平行且相距很近。 变形的特点：两作用力之间的杆件截面发生相对错动，错动的截面称为剪切面。 2. 挤压的概念 杆件在受到剪切变形的同时，往往还伴随着挤压变形。挤压是使接触表面的局部出现压陷、起皱的塑性变形，如图6-14所示。 二、剪切与挤压的强度计算 1. 剪切的强度计算 （1）剪切应力 以图6-12所示的铆钉连接为例，假想将铆钉从截面n—n处截开，取上半部分或下半部分作为研究对象。为了保持平衡，在剪切面内必然有与外力F大小相等、方向相反的内力存在，称这个内力的合力为剪力，用FQ表示。单位面积上的剪力称为切应力，用 表示。切应力的计算公式为 τ = FQ/S 式中 τ——剪切面上的切应力，MPa； FQ——剪切面上的剪力， N； S——剪切面的面积， mm2。 （2）剪切的强度计算 为了保证杆件在外力的作用下能正常的工作，杆件受到的切应力必须小于材料的许用切应力[τ]，即 τ= FQ /S ≤ [τ] 注意：[τ]的取值与许用拉应力[R]有关。对塑性材料，[τ]=（0.6~0.8）[R]；对脆性材料，取[τ]=（0.8~1.0）[R]。 根据剪切强度计算公式可以计算以下三类工程问题： ①校核剪切强度是否足够； ②求出剪切面的最小面积； ③确定剪切的最大许可载荷。 结论：如果是应用于剪断杆件，则切应力必须大于许用切应力，即τ>[τ]，方能将材料切断。 2. 挤压的强度计算 （1）挤压应力 作用于挤压面上的挤压力引起的应力称为挤压应力。挤压力垂直于挤压面，挤压变形产生的应力是正应力。挤压应力用Rjy表示。其计算公式为 Rjy= Fjy / Sjy 式中 Rjy——挤压面上的挤压应力， MPa； Fjy——挤压面上的挤压力，kN； Sjy——挤压面的面积，mm 。 注意：圆柱挤压面的面积等于半圆柱的正面投影面积，即Sjy =dt，t为圆柱挤压面的高度。 （2）挤压的强度计算 为了能使杆件正常工作，满足杆件挤压强度的条件是 Rjy = Fjy / Sjy ≤ [ Rjy] 注意：挤压的许用应力[Rjy]的取值与许用拉应力有关系。对塑性材料，取[Rjy]=（1.5~2.5）[R]；对脆性材料，取[Rjy]=（0.9~1.5）[R]。 结论：如果两挤压面的材料不同，只要对许用挤压应力[Rjy]较小的材料进行挤压强度校核即可。挤压强度条件也同样可以解决上述三类工程问题。 小结： 1.剪切与挤压的概念。 2.剪切与挤压的强度计算方法。 谢 谢 $$