第三章剪切与挤压讲义

第三章剪切与挤压
§3-1基本概念
1、在轴、键、轮传动机构中，键埋入轴、轮的深度相等，三者的许用挤压应力为：[σbs1]，[σbs2]，[σbs3]，三者之间应该有怎样的合理关系？
2、在平板与螺栓之间加一垫片，可以提高的强度。

A：螺栓拉伸；
B：螺栓挤压；
C：螺栓的剪切；
D：平板的挤压；
3、在钢板、铆钉的连接接头中，有几种可能的破坏形式？
4、“剪断钢板时，所用外力使钢板产生的应力大于材料的屈服极限。

”此说法对吗？
5、判断剪切面和挤压面时应注意：剪切面是构件两部分发生的平面；挤压面是构件表面。

6、螺钉受力如图，其剪切面面积为，挤压面的面积为。

§3-2计算
1、 P＝100KN，螺栓的直径为D＝30毫米，许用剪应力为[τ]＝60MPａ，校核螺栓
的强度。

如果强度不够，设计螺栓的直径。

2、钢板厚ｔ＝10毫米，剪切极限应力为τ0＝300MPａ，欲冲出直径为D＝25毫米
的孔，求冲力P＝？
3、在厚ｔ＝10毫米的钢板上冲出如图所示的孔，钢板的剪切极限应力为τ0＝
300MPａ，求冲力P＝？
4、凸缘联轴器传递的力偶矩为M=200Ｎｍ，四只螺栓的直径为ｄ＝10毫米，对称地分布在D＝80毫米的圆周上，螺栓的许用剪应力为[τ]＝60MPａ，校核螺栓强度。

5、夹剪夹住直径为ｄ＝3毫米的铅丝，铅丝的剪切极限应力为：τ0＝100MPa，求
力P＝？
6、冲床的最大冲力为P＝400KN，冲头材料的许用应力为[σ]＝440MPａ，钢板的剪切极限应力为τ0＝360MPａ。

求在最大冲力的作用下圆孔的最小直径和钢板的最大厚度。

7、用二个铆钉将140×140×12的等边角钢铆接在墙上构成支托，P＝3KN，铆钉的直径为D＝21毫米。

求铆钉内的剪应力τ与挤压应力σｂｓ。

1.8、轴的直径为ｄ＝80毫米，用键连接。

键的尺寸为：宽ｂ＝24
毫米，高ｈ＝14毫米，许用剪应力为[τ]＝40MPａ，许用挤压应力
为[σbs]＝90MPａ。

传递的扭矩为M＝3.2KNｍ。

求键长L＝？
1.9、螺栓的直径为d＝30mm；圆螺帽的直径为Ｄ＝42mm，高ｈ＝12mm；
力Ｆ＝80KN，求剪应力与挤压应力
10、拉杆受拉力P＝50KN的作用，已知拉杆的直径为D＝2厘米，许用应力为
[τ]=60Pma，求拉杆头部所需的高度h=?
11、已知钢板的厚度为ｔ，材料的剪切强度极限为τb，(1)若冲床的最大冲压力为P，求所能冲出的最大孔径；（2）若冲头的许用挤压应力为σｊｙ，求所能冲出的最下孔径。

12、手柄与轴用平键连接，键长L＝35毫米，宽度ｂ＝5毫米，高度ｈ＝5毫米(各嵌入h/2)。

键的许用剪应力为[τ]＝100MPａ，许用挤压应力为[σbs]＝220MPａ。

求力F＝？
13、图示接头中的二块钢板用四个铆钉搭接而成，力F＝80KN，钢板的宽度ｂ＝80毫米，厚ｔ＝10毫米，铆钉的直径ｄ＝16毫米。

钢板于铆钉的材料相同。

许用剪应力为[τ]＝100MPａ，许用挤压应力为[σbs]＝300MPａ，许用应力为[σ]＝160MP ａ。

校核接头的强度。

14、用销钉连接的挂钩中F＝20KN，ｔ1＝8毫米，ｔ2＝5毫米，铆钉的许用剪应力为[τ]＝120MPａ，许用挤压应力为[σbs]＝320MPａ。

设计铆钉的直径ｄ＝？
§3-3拓展
§3-3-1 概念
1、连接件的剪应力的实用计算是以假设为基础的。

A：剪应力在剪切面上均匀分布；
B：剪应力不超过材料的剪切比例极限；
C：剪切面为圆形或方形；
D：剪切面的面积大于挤压面的面积。

2、方形销将两块等厚度的板连接在一起，上面的板中同时存在拉应力σ、剪应力τ、挤压应力σbs，比较其数值大小可得：
A：拉应力σ最大；
B：剪应力τ最大；
C：挤压应力σbs最大；
D：σ=τ=σbs；
3、图示中接头，水平杆与斜杆的夹角为α，其挤压面的面积为：。

A：bh;
B：bhtanα
C：bh/cosα
D：bh/(sinα·cosα)
4、螺栓在拉力P的作用下，已知材料的许用剪应力是许用拉应力的0.6倍。

那么螺栓的直径ｄ和螺栓头高度ｈ的合理比值是：。

§3-3-2 计算
1、销钉连接如图，P＝18KN，ｔ＝8毫米，ｔ1＝5毫米，若许用应力为 [τ]=60MPa，许用挤压应力为[σbs]＝200MPa，确定销钉的直径。

2、铆钉接头如图，力P＝100KN，钢板的宽度ｂ＝150毫米，厚ｔ＝10毫米，铆钉的直径ｄ＝16毫米。

a=80mm. 钢板与铆钉的材料相同。

许用剪应力为[τ]＝120MP ａ，许用挤压应力为[σbs]＝320MPａ，许用应力为[σ]＝160MPａ。

校核接头的强度。

3、外经D1＝50毫米，内径ｄ1＝25毫米的铜管套在直径为ｄ２＝25毫米的钢杆之外。

两端用直径为ｄ＝12毫米的销钉连接。

铜：弹性模量E1＝105GPａ，线胀系数α1＝17×10－6；钢：弹性模量E2＝210GPａ，线胀系数α2＝11×10－6。

系统在室温下组装，组装时杆内无应力。

求整个组合件温度升高50度时，铆钉内剪应力。