河北省（对口招生）机械类 《机械基础》项目三任务五 45分钟专题训练卷

河北省（对口招生）机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共165份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。 与本专辑配套的还有河北省对口招生考试《机械制图》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 河北省（对口招生）机械类 《机械基础》 项目三：材料力学 任务五：剪切概念 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1. 当杆件受大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对横向力作用时，杆件上两力之间的部分沿外力方向发生相对错位，杆件的这种变形称为______变形。（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 剪切 D. 压缩 【答案】C 【解析】杆件受到大小相等、方向相反且作用线相距很近的一对横向力作用时，两力之间的部分沿外力方向发生相对错位，这种变形称为剪切变形。因此选C。 2. 工程中广泛应用的各种连接件，如销钉、铆钉、键等，主要发生______变形。（ ） A. 扭转 B. 压缩 C. 拉伸 D. 剪切 【答案】D 【解析】销钉、铆钉、键等连接件主要承受横向载荷，连接件两侧受到大小相等、方向相反且作用线相距很近的力，主要发生剪切变形。因此选D。 3. 使用方头普通平键对轴上零件进行周向固定与传动，已经键的尺寸宽高长分别为b×h×L，则键的剪切面积和挤压面积分别为 （ ） ①hL ②hL/2 ③bL ④bh A. ③② B. ③④ C. ④② D. ①④ 【答案】A 【解析】普通平键的工作面是两侧面，两侧面产生挤压变形，如图所示，挤压面积为hL/2，两侧面的挤压力大小相等、方向相反、作用面相距很近，在这两个力中间产生剪切变形，剪切面积是bL 。 4. 使用普通平键进行轴上零件的周向固定与传动，已知键的宽、高、长分别为 b、h、L，则键的剪切面积是（ ） A. hL B. hL/2 C. bL D. bh 【答案】C 【解析】普通平键传递转矩时，键沿轴向的纵向截面承受剪切，其剪切面积等于键的宽度与长度的乘积，即A=bL。因此选C。 5. 在垂直于杆件轴线方向受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的力作用时，杆件发生__________变形（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 轴向变形 D. 剪切 【答案】D 【解析】剪切变形的受力特点是：杆件在垂直于轴线的方向上受到大小相等、方向相反且作用线相距很近的一对横向力作用。受力后，杆件相邻截面沿外力方向发生相对错位，因此该杆件发生剪切变形，故选D。 6. 图示木榫接头，左右两部分形状完全一样，当受F 力作用时，接头的剪切面积等于（ ） A. ab B. cb C. lb D. lc 【答案】C 【解析】剪切面积是指在剪切力作用下，材料或构件发生剪切变形的区域面积。当受F力作用时，接头的剪切面积等于lb。 7. 构件发生剪切变形时，截面上抵抗相对错动的内力称为（ ） A. 轴力 B. 剪力 C. 扭矩 D. 弯矩 【答案】B 【解析】构件受剪切作用时，截面上产生抵抗两部分相对错动的内力，该内力称为剪力。 8. 零件发生剪切时，主要变形特点是（ ） A. 相邻截面沿受力方向发生相对错动 B. 零件轴线沿受力方向发生伸长 C. 截面绕中性轴发生整体转动 D. 零件各横截面绕轴线发生转动 【答案】A 【解析】剪切变形表现为相邻截面沿剪切面发生相对错动，受剪零件可能沿剪切面发生破坏。 9. 如图所示的插销穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端受一拉力P，该插销的剪切面积和挤压面积分别等于（ ） A. πdh ,(π B. πdh ,(π( C. πDh ,(π D. πDh ,(π( 【答案】B 【解析】插销上端的帽中间受到向下的拉力P作用，四周圆环受到向上的支持力的作用，这两个力中间的部分就是剪切面πdh，插销帽与下面的砧板的接触面为挤压面，是一个圆环，挤压面积为。 10. 零件承受典型剪切作用时，外力通常表现为（ ） A. 两个同一直线反向的拉力 B. 两个大小相等方向相反的平行力 C. 两个垂直轴线方向的力矩 D. 一个偏离轴线作用的集中力 【答案】B 【解析】剪切外力通常是大小相等、方向相反、作用线相互平行且距离较近的两个力。 11. 下列关于挤压变形的描述，正确的是（ ） A. 两接触零件沿接触面相对滑动 B. 零件整体沿轴线均匀伸长 C. 接触表面因压力产生局部压缩变形 D. 零件截面绕轴线产生角位移 【答案】C 【解析】挤压是连接件相互接触的局部表面承受压力，导致接触区域产生压缩变形。 12. 下图中，接头的挤压面积为（ ） A. ab； B. bc； C. lb； D. lc。 【答案】B 13. 螺栓连接中，螺栓杆与孔壁接触区域承受的主要作用是（ ） A. 剪切作用 B. 拉伸作用 C. 弯曲作用 D. 挤压作用 【答案】D 【解析】螺栓杆与孔壁相互接触并传递载荷，接触区域主要承受局部挤压作用。 14. 一矩形截面销钉的受剪面积为 200 mm2，承受剪力 12 kN，材料许用剪应力为 80 MPa。按平均剪应力校核，该销钉（ ） A. 平均剪应力为 60 MPa，剪切强度满足要求 B. 平均剪应力为 30 MPa，剪切强度满足要求 C. 平均剪应力为 60 MPa，剪切强度不满足要求 D. 平均剪应力为 120 MPa，剪切强度不满足要求 【答案】A 【解析】12 kN 换算为 12000 N，平均剪应力为 12000 除以 200，得到 60 MPa，小于许用值，满足要求。 15. 一销钉连接一块中间板和两块外板，中间板承受 24 kN 载荷。销钉直径为 12 mm，中间板厚度为 10 mm，许用剪应力为 120 MPa，许用挤压应力为 220 MPa。按平均应力计算，该连接（ ） A. 剪应力为 53.1 MPa，挤压应力为 100 MPa，两项均满足 B. 剪应力为 106.1 MPa，挤压应力为 100 MPa，两项均满足 C. 剪应力为 106.1 MPa，挤压应力为 200 MPa，两项均满足 D. 剪应力为 212.2 MPa，挤压应力为 200 MPa，剪切不满足而挤压满足 【答案】C 【解析】销钉有两个剪切面，剪应力约为 106.1 MPa；中间板挤压应力为 24000 除以（12×10），得到 200 MPa，均小于许用值。 二、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 16. 直杆发生剪切变形时，横截面上的内力称为扭矩。（ ） 【答案】错误 【解析】直杆发生剪切变形时，横截面上的内力称为剪力；扭矩是杆件发生扭转变形时横截面上的内力。因此题干说法错误。 17. 剪切和挤压总是同时产生的。（ ） 【答案】错误 【解析】剪切和挤压在铆钉、销钉、键等连接中通常同时产生：连接件承受剪切作用的同时，与被连接件接触的表面还承受挤压作用。但“总是”表述过于绝对，并非所有发生剪切的情况都同时存在挤压。因此题干说法错误。 18. 工程中受剪切变形的典型零件有很多，如搅拌器的搅拌轴。（ ） 【答案】错误 【解析】搅拌轴工作时一端受电动机作用的主动力偶矩 M,另一端的两搅拌桨分别受阻力F、F',二力正好组成一个力偶,即搅拌轴两端受两力偶矩作用,作用面垂直于轴线,搅拌轴产生扭转变形。 19. 剪切变形的特点是构件沿两个平行截面发生相对错动。（ ） 【答案】正确 【解析】剪切变形的受力特点是受到一对大小相等、方向相反、作用线平行且相距很近的力，变形特点是平行截面的相对错动（如剪刀剪断物体时的变形） 20. 若在构件上作用有两个大小相等、方向相反、相互平行的外力，则此构件一定产生剪切变形。（ ） 【答案】错误 【解析】大小相等、方向相反且相互平行的两个外力不一定使构件发生剪切变形。只有当这两个外力作用线相距很近，并且其方向与构件的相关截面平行时，构件才可能以沿平行截面相对错动为主要变形特征，发生剪切变形。若两个外力作用线相距较远，或作用方向、作用位置不同，也可能使构件发生弯曲、扭转等变形。因此，仅根据题干给出的条件不能断定构件一定产生剪切变形，题干说法错误。 21. 剪切是指物体受到的扭转力的作用。（ ） 【答案】错误 【解析】剪切变形是物体的相邻部分或两个相对表面沿接触面方向发生相对错动，剪切力的作用方向通常与相关截面平行。扭转是构件受到力偶矩作用后绕轴线发生转动变形，二者概念不同。因此，题干把剪切说成受到扭转力作用，表述错误。 22. 剪切是指两个物体的相对表面发生相对滑动的现象。（ ） 【答案】正确 【解析】剪切变形是物体的相邻部分或两个相对表面沿接触面方向发生相对错动或相对滑动的变形现象。剪切力是引起这种变形的力，不能把剪切本身表述为“相对滑动的力”。按题干所表达的相对表面发生相对滑动这一含义，题干说法正确。 23. 一般构件发生剪切变形的同时存在着挤压变形。（ ） 【答案】正确 【解析】剪切变形时，零件要受到两个外力作用，而力是由物体间的相互作用产生的，相互作用时，在接触面上往往产生挤压变形。 24. 挤压力同样是一种内力。（ ） 【答案】错误 【解析】挤压力是垂直于接触面的外力。 25. 挤压变形实际就是轴向压缩变形（ ） 【答案】错误 【解析】挤压变形是接触面上受到垂直于接触面的外力的作用，接触面产生塑性变形或压溃，产生挤压变形的构件不一定是杆件，而轴向压缩变形是杆件沿轴线方向产生压缩变形。 三、填空题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 26. 机械中受剪切作用的零件，除受剪切作用外，在传力的接触面上还受到______的作用，因此在剪切零件的强度校核计算中，通常对剪切强度和______强度都进行校核。 【答案】① 挤压 ② 挤压 【解析】受剪切作用的零件在传力接触面上还会受到挤压作用，因此强度校核时通常同时校核剪切强度和挤压强度。填空依次为：挤压；挤压。 27. 零件剪切时的受力特点是：作用于构件两侧面上外力的合力大小______、方向______，且作用线相距______；变形特点：构件沿两力作用的截面发生相对______。 【答案】① 相等 ② 相反 ③ 很近 ④ 错动 【解析】剪切变形的受力特点是构件两侧面上外力的合力大小相等、方向相反，且作用线相距很近；变形特点是构件沿两力作用的截面发生相对错动。填空依次为：相等；相反；很近；错动。 28. 两力间的横截面发生相对错动，这种变形称为______。 【答案】剪切 【解析】两力之间的横截面发生相对错动，这种变形称为剪切变形。因此填：剪切。 29. 剪切是指材料受到与材料面______的力，导致材料发生______。 【答案】① 平行 ② 平行位移 【解析】剪切力作用在材料上，方向平行于材料面，使材料沿力的方向发生平行位移（相对错动），这种变形称为剪切。因此填：平行；平行位移。 30. 图示木榫接头，左右两部分形状完全一样，当受F力作用时，接头的剪切面积等于______，挤压面积等于 ______。 【答案】① ② ab 【解析】分析其中一个木榫的受力，受力图如下： 两个木榫的接触面为挤压面，即绿色所示平面为挤压面，面积为ab，黄色平面为剪切面，面积为Lb。 31. 剪切面上的最大切应力不得超过材料的______。剪切强度校核公式是______。 【答案】① ② 【解析】剪切面上的最大切应力不得超过材料的许用切应力，即应满足。剪切强度校核公式为，式中为剪切面上的剪力，为剪切面面积，为材料的许用切应力。 32. 实际挤压面为平面的，挤压校核时挤压面积按实际挤压面积计算；实际挤压面积为半圆柱面的，挤压校核时挤压面积按实际挤压面积的______面积计算。 【答案】正投影 【解析】实际挤压面积为半圆柱面时，每个点的挤压应力不同，无法计算最大挤压应力。只能采用实用计算方法，以正投影面积作为挤压面积。 33. 在进行挤压强度计算时，若挤压面为半圆柱面，应以 ______作为挤压计算面积。 【答案】投影面积 【解析】挤压面为半圆柱面时，实际接触面为曲面，挤压应力通常按其在垂直于挤压力方向平面上的投影面积计算。因此应以投影面积作为挤压计算面积。 34. 零件发生剪切变形时，外力作用线通常相互平行且方向相反，变形主要发生在外力作用线之间的______面内。 【答案】剪切 【解析】剪切变形的主要特征是构件相邻截面沿剪切面发生相对错动。 35. 两个相互接触并传递压力的零件，在接触区域产生的局部压缩变形称为______。 【答案】挤压 【解析】挤压是接触零件在压力作用下，接触表面附近材料产生局部塑性变形的现象。 四、简答题（本大题共4小题，每题3分，共12分） 36. 简述零件发生剪切时的受力特点和变形特点。 【答案】（1）零件受到大小相等、方向相反且作用线相互平行、相距很近的外力作用。（2）零件内部产生抵抗相对滑动的剪切内力，剪切面上主要承受剪应力。（3）剪切变形表现为相邻截面沿剪切方向发生相对错动，直角发生改变。 【解析】剪切的主要特征是平行而反向的外力使相邻截面发生相对滑动，零件主要承受剪应力，并产生角变形。 37. 比较剪切与挤压在受力形式、变形特点和发生部位上的主要区别。 【答案】（1）剪切是相互平行且方向相反的力使相邻截面发生相对滑动，主要产生剪切变形。（2）挤压是接触表面受到局部压力作用，主要产生局部压缩变形。（3）剪切通常发生在零件被切断或相对错动的截面，挤压通常发生在零件相互接触的局部表面。 【解析】剪切的本质是截面间的相对滑动，挤压的本质是接触区域承受局部压力并发生压缩，二者的受力方向、变形形式和发生部位均不同。 38. 两块钢板用圆柱销连接，工作时两块钢板受到沿相反方向的拉力。分析圆柱销和销孔可能发生的主要变形，并说明判断依据。 【答案】（1）圆柱销可能沿两块钢板的接合面发生剪切，因为外力通过销传递时会使销的两侧截面产生相对错动趋势。（2）销孔与圆柱销接触的孔壁可能发生挤压，因为拉力通过销孔接触面传递，孔壁承受局部压力。（3）检查时应分别校核圆柱销的剪切承载能力和销孔接触面的挤压承载能力。 【解析】销承担连接件之间的相对运动趋势，主要承受剪切；销与孔壁的接触区域传递压力，容易产生局部挤压，设计时需分别进行校核。 39. 冲压设备用凸模在钢板上冲孔。说明冲孔过程中钢板受力和变形的主要过程，并指出凸模与孔壁接触处可能出现的变形形式。 【答案】（1）凸模压入钢板时，冲孔区域首先受到局部压缩，材料在凸模刃口附近产生塑性变形。（2）随着凸模继续下压，孔周围相邻截面发生相对错动，材料沿孔的周边逐渐被剪断。（3）凸模与孔壁接触处承受局部压力，可能产生挤压变形；孔周边的断裂区域主要属于剪切变形。 【解析】冲孔过程先表现为刃口附近的局部压缩，随后材料沿孔周边发生剪切断裂。凸模与孔壁的接触区域承受局部压力，因此还存在挤压作用。 五、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 40. 某钢板采用两个相同铆钉搭接传力，铆钉直径为 ，钢板厚度为 ，接头承受轴向拉力 。假定两个铆钉均匀分担载荷，铆钉承受单剪。已知铆钉许用剪应力为 ，钢板许用挤压应力为 。求：（1）每个铆钉所承受的剪力；（2）每个铆钉的剪切应力；（3）铆钉与钢板接触面上的挤压应力，并判断接头是否满足强度要求。 【答案】（1）每个铆钉所承受的剪力为 。（2）每个铆钉的剪切应力约为 。（3）挤压应力为 。由于剪切应力小于许用剪应力，挤压应力小于许用挤压应力，接头满足强度要求。 【解析】（1）每个铆钉均匀分担载荷，剪力为 ，即 。（2）铆钉剪切面积为 ，剪切应力为 ，约为 。（3）挤压面积取 ，挤压应力为 ，即 ，两项均未超过许用值。 41. 某叉形连接机构用圆柱销传递 的拉力。圆柱销直径暂未确定，销轴处于双剪状态；中间耳板厚度为 ，两侧耳板厚度均为 。已知销轴许用剪应力为 ，许用挤压应力为 。现选用标准直径 的销轴。求：（1）分别按剪切强度、中间耳板挤压强度和两侧耳板挤压强度计算销轴的最小理论直径；（2）计算直径为 时销轴的实际剪切应力、中间耳板的挤压应力以及每块两侧耳板的挤压应力；（3）判断所选销轴及耳板是否满足强度要求。 【答案】（1）按剪切强度计算，销轴最小直径约为 ；按中间耳板挤压强度计算，最小直径为 ；按两侧耳板挤压强度计算，最小直径为 。因此最小理论直径应取 。（2）直径为 时，销轴实际剪切应力约为 ，中间耳板挤压应力为 ，每块两侧耳板挤压应力为 。（3）所选销轴和耳板均满足强度要求。 【解析】（1）销轴双剪总面积为 ，由剪切条件得 不小于 ，约为 。中间耳板条件给出 不小于 ，为 ；两侧耳板条件为 。（2）代入 分别计算，得到上述应力。（3）实际应力均小于相应许用值，故满足要求。 六、综合应用题（本大题共3小题，共28分） 42.（8分）某机械加工厂使用冲床在厚度为 4 mm 的低碳钢板上冲制直径为 20 mm 的圆孔。钢板的抗剪强度取 300 MPa，冲压设备的安全系数取 1.2，现有冲床的额定工作压力为 100 kN。（1）计算冲制一个圆孔所需的理论剪切力和设备所需的额定压力。（2）判断现有冲床是否满足使用要求，并计算其压力余量。（3）说明钢板剪切变形的主要特点，并提出一项有利于减小剪切缺陷的工艺措施。 【答案】（1）冲孔剪切面积取 ，代入 、，得 。理论剪切力按 计算，得 。所需额定压力为 。（2）现有冲床额定压力为 100 kN，大于所需压力 90.48 kN，满足使用要求；压力余量约为 。（3）剪切区材料受到方向相反且相互平行的力，产生沿剪切面的相对滑移，最后形成断裂面。可采用合理的冲裁间隙或及时刃磨冲头、凹模，以减小毛刺和撕裂。 【解析】（1）圆孔冲裁的剪切面积为周长与板厚的乘积，先求剪切面积，再乘以抗剪强度，最后考虑安全系数。（2）将计算压力与设备额定压力比较即可。（3）剪切变形的本质是材料沿剪切面发生相对滑移。 43.（10分）某维修车间采用直径为 16 mm 的螺栓连接两块钢板，连接处承受 18 kN 的平行拉力。该螺栓为单剪连接，外侧钢板厚度为 8 mm。已知螺栓许用剪应力为 90 MPa，钢板许用挤压应力为 150 MPa。（1）计算螺栓所承受的剪应力。（2）计算螺栓与钢板接触处的挤压应力，并分别判断剪切和挤压是否满足许用条件。（3）比较剪切和挤压两种失效的危险程度，并提出一种改进连接强度的措施。 【答案】（1）螺栓单剪面积取 ，代入 ，得 。剪应力按 计算，得 。（2）挤压面积取 ，得 。挤压应力为 。剪应力小于 90 MPa，挤压应力小于 150 MPa，二者均满足许用条件。（3）剪应力与许用值的比值约为 99.5%，挤压应力与许用值的比值约为 93.8%，剪切失效的危险程度更高。可增大螺栓直径、采用双剪连接或增加钢板厚度。 【解析】（1）单剪螺栓的剪切面积为一个圆截面面积。（2）挤压面积按螺栓直径与板厚的乘积计算，再与许用值比较。（3）实际应比较应力与许用值的接近程度，接近程度更高者更危险。 44.（10分）某工程机械的铰接连杆采用圆柱销连接，连杆承受 24 kN 的轴向载荷。圆柱销直径为 14 mm，销孔耳板厚度为 10 mm，圆柱销承受双剪。已知许用剪应力为 80 MPa，许用挤压应力为 180 MPa。现有标准销轴规格为 14 mm 和 16 mm。（1）计算直径为 14 mm 的圆柱销所承受的剪应力和销孔处的挤压应力。（2）分别按照剪切强度和挤压强度计算圆柱销所需的最小直径，并确定应选用哪一种标准规格。（3）说明若销轴或销孔发生挤压变形，可能对铰接机构造成的影响，并提出一项检修措施。 【答案】（1）双剪剪切面积取 ，代入 ，得 。剪应力为 。挤压应力为 。（2）按剪切强度计算，最小直径为 。按挤压强度计算，最小直径为 。应取较大值 13.82 mm，因此选用 16 mm 标准销轴。（3）挤压变形会使销孔扩大、间隙增大，引起连杆松旷、冲击和位置精度下降。检修时应测量销轴直径和销孔尺寸，超过规定间隙时更换销轴并修复或更换耳板。 【解析】（1）双剪连接有两个剪切面，剪切面积应取两个圆截面面积；挤压面积取销径与耳板厚度的乘积。（2）分别求出两种强度条件的最小直径，并按较大值选择规格。（3）挤压变形会增大连接间隙，检修应重点检查尺寸和配合间隙。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省（对口招生）机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共165份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。 与本专辑配套的还有河北省对口招生考试《机械制图》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 河北省（对口招生）机械类 《机械基础》 项目三：材料力学 任务五：剪切概念 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1. 当杆件受大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对横向力作用时，杆件上两力之间的部分沿外力方向发生相对错位，杆件的这种变形称为______变形。（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 剪切 D. 压缩 2. 工程中广泛应用的各种连接件，如销钉、铆钉、键等，主要发生______变形。（ ） A. 扭转 B. 压缩 C. 拉伸 D. 剪切 3. 使用方头普通平键对轴上零件进行周向固定与传动，已经键的尺寸宽高长分别为b×h×L，则键的剪切面积和挤压面积分别为 （ ） ①hL ②hL/2 ③bL ④bh A. ③② B. ③④ C. ④② D. ①④ 4. 使用普通平键进行轴上零件的周向固定与传动，已知键的宽、高、长分别为 b、h、L，则键的剪切面积是（ ） A. hL B. hL/2 C. bL D. bh 5. 在垂直于杆件轴线方向受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的力作用时，杆件发生__________变形（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 轴向变形 D. 剪切 6. 图示木榫接头，左右两部分形状完全一样，当受F 力作用时，接头的剪切面积等于（ ） A. ab B. cb C. lb D. lc 7. 构件发生剪切变形时，截面上抵抗相对错动的内力称为（ ） A. 轴力 B. 剪力 C. 扭矩 D. 弯矩 8. 零件发生剪切时，主要变形特点是（ ） A. 相邻截面沿受力方向发生相对错动 B. 零件轴线沿受力方向发生伸长 C. 截面绕中性轴发生整体转动 D. 零件各横截面绕轴线发生转动 9. 如图所示的插销穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端受一拉力P，该插销的剪切面积和挤压面积分别等于（ ） A. πdh ,(π B. πdh ,(π( C. πDh ,(π D. πDh ,(π( 10. 零件承受典型剪切作用时，外力通常表现为（ ） A. 两个同一直线反向的拉力 B. 两个大小相等方向相反的平行力 C. 两个垂直轴线方向的力矩 D. 一个偏离轴线作用的集中力 11. 下列关于挤压变形的描述，正确的是（ ） A. 两接触零件沿接触面相对滑动 B. 零件整体沿轴线均匀伸长 C. 接触表面因压力产生局部压缩变形 D. 零件截面绕轴线产生角位移 12. 下图中，接头的挤压面积为（ ） A. ab； B. bc； C. lb； D. lc。 13. 螺栓连接中，螺栓杆与孔壁接触区域承受的主要作用是（ ） A. 剪切作用 B. 拉伸作用 C. 弯曲作用 D. 挤压作用 14. 一矩形截面销钉的受剪面积为 200 mm2，承受剪力 12 kN，材料许用剪应力为 80 MPa。按平均剪应力校核，该销钉（ ） A. 平均剪应力为 60 MPa，剪切强度满足要求 B. 平均剪应力为 30 MPa，剪切强度满足要求 C. 平均剪应力为 60 MPa，剪切强度不满足要求 D. 平均剪应力为 120 MPa，剪切强度不满足要求 15. 一销钉连接一块中间板和两块外板，中间板承受 24 kN 载荷。销钉直径为 12 mm，中间板厚度为 10 mm，许用剪应力为 120 MPa，许用挤压应力为 220 MPa。按平均应力计算，该连接（ ） A. 剪应力为 53.1 MPa，挤压应力为 100 MPa，两项均满足 B. 剪应力为 106.1 MPa，挤压应力为 100 MPa，两项均满足 C. 剪应力为 106.1 MPa，挤压应力为 200 MPa，两项均满足 D. 剪应力为 212.2 MPa，挤压应力为 200 MPa，剪切不满足而挤压满足 二、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 16. 直杆发生剪切变形时，横截面上的内力称为扭矩。（ ） 17. 剪切和挤压总是同时产生的。（ ） 18. 工程中受剪切变形的典型零件有很多，如搅拌器的搅拌轴。（ ） 19. 剪切变形的特点是构件沿两个平行截面发生相对错动。（ ） 20. 若在构件上作用有两个大小相等、方向相反、相互平行的外力，则此构件一定产生剪切变形。（ ） 21. 剪切是指物体受到的扭转力的作用。（ ） 22. 剪切是指两个物体的相对表面发生相对滑动的现象。（ ） 23. 一般构件发生剪切变形的同时存在着挤压变形。（ ） 24. 挤压力同样是一种内力。（ ） 25. 挤压变形实际就是轴向压缩变形（ ） 三、填空题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 26. 机械中受剪切作用的零件，除受剪切作用外，在传力的接触面上还受到______的作用，因此在剪切零件的强度校核计算中，通常对剪切强度和______强度都进行校核。 27. 零件剪切时的受力特点是：作用于构件两侧面上外力的合力大小______、方向______，且作用线相距______；变形特点：构件沿两力作用的截面发生相对______。 28. 两力间的横截面发生相对错动，这种变形称为______。 29. 剪切是指材料受到与材料面______的力，导致材料发生______。 30. 图示木榫接头，左右两部分形状完全一样，当受F力作用时，接头的剪切面积等于______，挤压面积等于 ______。 31. 剪切面上的最大切应力不得超过材料的______。剪切强度校核公式是______。 32. 实际挤压面为平面的，挤压校核时挤压面积按实际挤压面积计算；实际挤压面积为半圆柱面的，挤压校核时挤压面积按实际挤压面积的______面积计算。 33. 在进行挤压强度计算时，若挤压面为半圆柱面，应以 ______作为挤压计算面积。 34. 零件发生剪切变形时，外力作用线通常相互平行且方向相反，变形主要发生在外力作用线之间的______面内。 35. 两个相互接触并传递压力的零件，在接触区域产生的局部压缩变形称为______。 四、简答题（本大题共4小题，每题3分，共12分） 36. 简述零件发生剪切时的受力特点和变形特点。 37. 比较剪切与挤压在受力形式、变形特点和发生部位上的主要区别。 38. 两块钢板用圆柱销连接，工作时两块钢板受到沿相反方向的拉力。分析圆柱销和销孔可能发生的主要变形，并说明判断依据。 39. 冲压设备用凸模在钢板上冲孔。说明冲孔过程中钢板受力和变形的主要过程，并指出凸模与孔壁接触处可能出现的变形形式。 五、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 40. 某钢板采用两个相同铆钉搭接传力，铆钉直径为 ，钢板厚度为 ，接头承受轴向拉力 。假定两个铆钉均匀分担载荷，铆钉承受单剪。已知铆钉许用剪应力为 ，钢板许用挤压应力为 。求：（1）每个铆钉所承受的剪力；（2）每个铆钉的剪切应力；（3）铆钉与钢板接触面上的挤压应力，并判断接头是否满足强度要求。 41. 某叉形连接机构用圆柱销传递 的拉力。圆柱销直径暂未确定，销轴处于双剪状态；中间耳板厚度为 ，两侧耳板厚度均为 。已知销轴许用剪应力为 ，许用挤压应力为 。现选用标准直径 的销轴。求：（1）分别按剪切强度、中间耳板挤压强度和两侧耳板挤压强度计算销轴的最小理论直径；（2）计算直径为 时销轴的实际剪切应力、中间耳板的挤压应力以及每块两侧耳板的挤压应力；（3）判断所选销轴及耳板是否满足强度要求。 六、综合应用题（本大题共3小题，共28分） 42.（8分）某机械加工厂使用冲床在厚度为 4 mm 的低碳钢板上冲制直径为 20 mm 的圆孔。钢板的抗剪强度取 300 MPa，冲压设备的安全系数取 1.2，现有冲床的额定工作压力为 100 kN。（1）计算冲制一个圆孔所需的理论剪切力和设备所需的额定压力。（2）判断现有冲床是否满足使用要求，并计算其压力余量。（3）说明钢板剪切变形的主要特点，并提出一项有利于减小剪切缺陷的工艺措施。 43.（10分）某维修车间采用直径为 16 mm 的螺栓连接两块钢板，连接处承受 18 kN 的平行拉力。该螺栓为单剪连接，外侧钢板厚度为 8 mm。已知螺栓许用剪应力为 90 MPa，钢板许用挤压应力为 150 MPa。（1）计算螺栓所承受的剪应力。（2）计算螺栓与钢板接触处的挤压应力，并分别判断剪切和挤压是否满足许用条件。（3）比较剪切和挤压两种失效的危险程度，并提出一种改进连接强度的措施。 44.（10分）某工程机械的铰接连杆采用圆柱销连接，连杆承受 24 kN 的轴向载荷。圆柱销直径为 14 mm，销孔耳板厚度为 10 mm，圆柱销承受双剪。已知许用剪应力为 80 MPa，许用挤压应力为 180 MPa。现有标准销轴规格为 14 mm 和 16 mm。（1）计算直径为 14 mm 的圆柱销所承受的剪应力和销孔处的挤压应力。（2）分别按照剪切强度和挤压强度计算圆柱销所需的最小直径，并确定应选用哪一种标准规格。（3）说明若销轴或销孔发生挤压变形，可能对铰接机构造成的影响，并提出一项检修措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $