第二章--材料力学2.ppt

§2-3剪切与挤压

一、剪切与挤压的概念

工程实际中，产生剪切与挤压的构件往往是机械或结构中的联接件。如

平键、螺栓、铆钉、销钉等。

铆钉连接

销轴连接

剪切的受力特点是：作用在构件两侧面上的外力大小相等、方向相反、

作用线相距很近。

变形特点是：沿外力作用线之间的截面发生相对错动。

剪切变形：截面间发生相对错动的变形称为剪切变形，产生相对错动的

截面称为剪切面。剪切面平行于外力的作用线，且在两个反向外力的作用

线之间。

挤压：联接件和被联接件因相互接触而产生局部受压现象称为挤压。

挤压面：联接件与被联接件的相互接触面称为挤压面。

二、剪切变形的实用计算和剪切强度条件

剪力常用符号表示

FQ

实用计算法：假设切应力均匀地分布在剪切面上，设剪切面的面积为A

则切应力的计算公式为

F

Q

A

要保证构件工作时不发生剪切破坏，则其产生的最

大切应力不得超过材料的许用切应力，因此剪切的

，

强度条件为：

F

Q

A

校核强度、设计截面尺寸、确定许可载荷

三、挤压的实用计算和挤压强度条件

实用计算:假设挤压应力在挤压面上均匀分布

Fjy

jy

Ajy

有效挤压面面积如下确定：若接触面为平面，则有效挤压面面积为

实际接触面面积；若接触面为曲面，则有效挤压面面积为曲面在挤压方

向上的正投影面面积。

工作面

(a)(b)

挤压强度条件

Fjy

jyjy

Ajy

冲头钢板冲模

§2-4圆轴扭转

一、圆轴扭转的概念

杆件扭转变形的受力特点：杆件受到作用面与轴线垂直的外力偶作用。

变形特点：杆件的各横截面绕轴线发生相对转动。

铸铁试件：

低碳钢试件：沿横截面断开。

沿与轴线约成45的螺旋

线断开。

材料抗剪切能力差，构

件沿横截面因切应力而发生材料抗拉能力差，构

破坏(塑性材料）；件沿45斜截面因拉应力而

破坏（脆性材料）。

二、扭矩和扭矩图

1．外力偶矩的计算

在工程实际中，通常外力偶矩不是直接给出，而是通过轴所传递

的功率P和转速n计算得到的。已知轴所传递的功率P和轴的转速n，

则外力偶矩。

输入功率：P(kW)

T转速：n(转/分)

P

Me9550

n

2．扭矩

MT

，

mx0MTm0MTm

对扭矩正负号作如下规定，即右手螺旋法则：四个手指的转向与

MT

转向相同，大拇指与截面外法线方向相同规定为正，反之为负。

3．扭矩图

若作用于轴上的外力偶多于两个，此时圆轴各横截面上的扭矩

是不同的，为了分析最大扭矩，通常把表示扭矩随截面位置变化规

律的图形称为扭矩图。

画扭矩图步骤：

MA1592Nm