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1、4-2 剪切与挤压的工程实用计算为保证切割机顺利剪断钢板，确保钢结构中联接件安全可靠，需对其进行剪切强度、挤压强度的计算。由于联接件的受力和变形情况非常复杂，工程上大都采取实用计算方法。即对其受力及应力分布作出一些合理的假设，得到一种简化的计算方法。实践证明，这种方法设计的联接件是安全可靠的。问题的引出剪切与挤压的工程实用计算l剪切的实用计算l挤压的实用计算l工程实用计算实例工程中假设切应力在整个剪切面上均匀分布，即计算平均切应力。名义切应力剪切的实用计算剪切强度条件 b 材料的剪切强度极限FSb试件被剪断时剪切面上的剪力许用切应力剪切强度极限 可以从相关手册中查得名义挤压应力工程中假设挤压应
2、力分布是均匀的。即计算平均挤压应力。FPcFPcFPc挤压强度条件挤压的实用计算挤压破坏：由于挤压应力过大，接触面的局部区域会产生过大塑性变形，导致失效。例1 如图所示的铆钉接头承受拉力F作用，已知：d=2 mm，b=15 mm，d=4 mm，t =100 MPa，sbs=300 MPa，s=160 MPa。试确定拉力F的许可值。工程实用计算实例分析1.可能破坏的形式有：铆钉沿1-1被剪断、铆钉与板孔壁挤压破坏、板沿2-2拉断、板沿3-3剪穿。2.试验表明：当 a 2d，板不会被剪穿。3.剪切形式：单剪，剪切面为铆钉横截面。11（2）铆钉与孔的挤压强度分析解：（1）铆钉剪切强度分析（3）板的拉
3、伸强度分析综上，问题：1.多个铆钉联接时，每个铆钉剪切面上的剪力如何分配？2.板轴向拉伸时，需判断可能危险的截面。例2 如图所示的铆钉接头承受拉力F作用，已知：F=80 kN，=10 mm，b=80 mm，d=16 mm，=100 Mpa，bs=300 Mpa，=160 Mpa。试校核该接头的强度。当各铆钉的材料与直径均相同，且外力作用线在铆钉群剪切面上的投影，通过铆钉群剪切面形心时，通常即认为各铆钉剪切面上的剪力相等。若有n个铆钉，则每一个铆钉受力为：作板的轴力图，判断可能的危险截面，1-1，2-2。解：（1）铆钉剪切强度校核（2）铆钉与板的挤压强度校核（3）板的拉伸强度校核可能的危险截面，
4、1-1，2-2。综上，接头强度满足要求，是安全的。bhlmdFmm例3 如图所示，齿轮与轴由平键（b=16mm，h=10mm）连接，它传递的扭矩 m=1600 Nm，轴的直径 d=50 mm，键的许用切应力为 =80 MPa，许用挤压应力为 bs=240 M Pa，试设计平键的长度。FsFPc剪切面挤压面mm解：（1）平键受力分析（取平键和轴）（2）平键的剪切强度条件mdFFsFPcbhlmm（3）平键的挤压强度条件综上，即平键的长度可取54 mm。FsFPc例4 托架受力如图所示，试分析如下两个问题：（1）C 处销钉由钢制成，其剪切强度极限 b=350 MPa，安全系数nb=3.3，按剪切强度条件设计销钉的直径dc。（2）已知C处支承板材料的许用挤压应力 bs=300 MPa，按挤压强度条件确定支承板的厚度。销钉与托架的连接，是双剪。可以确定剪力为Fc/2，剪切面面积为销钉的横截面面积。销钉与支承板的连接，挤压力为Fc/2，接触面为半圆柱面，挤压面面积用其投影矩形的面积。分析解：（1）取托架BCD受力分析，确定销钉C的受力取（2）按剪切强度条件，设计销钉直径dC 销钉C的剪切形式：双剪剪切面取（3）按挤压强度条件，设计支承板厚度 挤压面l两个实用计算公式：小结l两个强度条件：