工程中,常用作连接的螺栓、键、销、铆钉等标准件,它们受到的剪力和挤压力较复杂,变形也复杂。因此,在计算设计这类杆件时常采用实用计算法,即假定剪力、挤压力是均匀分布的,利用抗剪强度、挤压强度计算公式进行强度校核、设计截面尺寸以及确定许用载荷。为了使机器中关键零件产生超载时不致损坏,把机器中某个次要零件设计成机器中最薄弱的环节,机器超载时,这个零件先行破坏,从而保护了机器中其他重要零件。
例3-4 如图所示,用剪板机剪切钢板时,已知钢板厚度为3 mm,宽度为500 mm,钢板材料为30钢,抗剪强度极限Tb=360 MPa,试计算所需要的剪切力大小。
解按抗剪强度, 剪切应力应超过抗剪强度极限:
例3-5 图a 所示钢板用两个铆钉铆接,钢板与铆钉材料均为Q235钢。已知许用挤压应力[σj] =320 MPa,许用切应力[T]=120 MPa,F=50kN,板厚均为t=10 mm,铆钉直径d=17 mm。试校核铆钉的强度。
解(1)求外力
单个铆钉受到的外力为
(2) 求内力
每个铆钉截面上的剪力为
(3) 强度校核
(4)挤压强度计算
由图b可见,铆钉所受的挤压应力
该铆钉满足剪切和挤压强度条件要求。
知识点词条:剪切与挤压在生活实践中的应用