过程设备机械设计基础5剪切和扭转0313泊松比.pps
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1、2019/9/5,1,简介 Introduction,郝俊文 Hao Junwen 上海 华东理工大学 ECUST, Shanghai 机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 机械设计及表面科学研究室 Mechanical Design and Surface Science Lab 实验17楼413室 Room 413, No.17th Building 办公电话:64253231, 1302313* Email: 座右铭:自强不息,厚德载物(德才齐备,肩负社会) Self-discipline and Social Com
2、mitment,2019/9/5,2,自强不息 厚德载物,勤奋 求实 励志明德,2019/9/5,3,5.剪切/挤压和扭转,剪切构件的受力,变形特点和计算 扭转变形的概念、特点和计算 薄壁圆筒扭转 实心圆轴扭转时的应力与变形 圆轴扭转时的强度和刚度条件,2019/9/5,4,5.1.1 实例,5.1剪切构件的特点和实例,2019/9/5,5,5.1.2 剪切过程分析,2019/9/5,6,变形特点:两相邻截面间发生错动。,受力特点:合力大小相等、方向相反、作用线距离很小。,5.1.3剪切构件的受力和变形特点,特点,剪切的概念 作用于构件上的外力使得构件发生错动的现象;,2019/9/5,7,5
3、.1.4 挤压构件的实例,2019/9/5,8,概念: 挤压:连接件与被连接件在接触面上 受到法向压力,产生弹塑性变形的过程; 挤压面:产生挤压变形的表面; 特点: 大多数情况下,与剪切同时发生, 作用在接触面上,5.1.5 挤压构件的受力和变形,2019/9/5,9,5.2剪切和挤压的计算及强度条件,假设剪应力在截面上均匀分布, =Q/A 单位:MPa,强度条件: ,其中: = b/nb,对塑性材料:=(0.60.8) 对脆性材料:=(0.81.0),5.2.1 剪应力计算及强度条件,2019/9/5,10,假设挤压应力 在截面上均匀分布, 强度条件为: 其中:,5.2.2 挤压应力的计算和
4、强度条件,挤压面积的计算 当接触面为平面时,该平面面积即为挤压面积;当挤压面为曲面时,取该面的正投影面积。,2019/9/5,11,例1 已知m720N.m,D50mm,选择平键,并校核所选平键的强度。,剪切面,挤压面,P,2019/9/5,12,1) 查机械零件手册,选出平键的宽度b=16mm,高度h=10mm,长度L=45mm,=110MPa,jy=250MPa,2)求外力,3)剪切强度校核:,4) 校核挤压强度:,5) 校核结果:由于键所受的剪应力和挤压应力均小于许用值,故所选用的平键合适。,2019/9/5,13,例2 冲床的最大冲力F=400kN,冲头材料的许用应力jy=440MPa
5、,被剪切钢板的剪切强度极限b=360MPa, 求圆孔最小直径 和钢板的最大厚度。,挤压面,剪切面,2019/9/5,14,根据挤压条件: jy jy,根据剪切条件: b,由此可得:d34mm,由此可得:10.4mm,该冲床在最大载荷作用下所能冲剪的圆孔最小直径为34mm,所能冲剪钢板的最大厚度为10.4mm,2019/9/5,15,5.3 扭转变形的特点和强度计算,概念 在力偶的作用下,轴的各个横截面绕其轴线做相对转动的现象。,5.3.1 扭矩的概念和实例,主动力偶 阻力偶(被动力偶),2019/9/5,16,5.3.2 扭转变形的特点和强度计算,受力特点:在垂直于杆的轴线作用有一对力偶。,受
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