剪切习题答案.doc

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1、第3章剪切主要知识点:(1)剪切与挤压的概念;(2)剪切与挤压的实用计算。(a)(b)1.如图所示为测定圆柱试件剪切强度的实验装置,已知试件直径d=20mm,剪断时的压力F=470kN,试求该材料的抗剪强度极限。图6-1解:由销钉受力图(题6-1a)可见,销钉具有两个剪切面mm和nn,应用截面法(题6-1b),由平衡条件得剪力FQ=F/2=235kN。圆柱试件的抗剪强度极限2.车床的传动光杆装有安全联轴器,如图所示。当超过一定载荷时,安全销即被剪断。已知安全销的平均直径为5mm,材料为45钢,其抗剪强度极限=370MPa,求安全联轴器所能传递的最大力

2、偶矩。解:3.如图所示,螺栓受拉力F作用,材料的许用切应力为[]、许用拉应力为[],已知[]=0.7[],试确定螺栓直径d与螺栓头高度h的合理比例。解:螺钉的剪切面面积剪切强度条件:拉伸强度条件:由已知条件:4.如图所示,冲床的最大冲力为400kN,冲头材料的许用应力[]=440MPa,被冲钢板的剪切强度极限=360MPa。试求在此冲床上,能冲剪圆孔的最小直径和钢板的最大厚度t。解:由于钢材挤压许用应力[]大于压缩许用应力[],所以对冲头按照压缩强度计算其最小直径。由于冲孔的冲剪力,故取dmin=34.0mm。图6-4剪切面是钢板内被冲床冲出的圆饼体

3、的柱形侧面,如题5-4b图所示,其面积为。冲孔的冲剪力,故当被冲剪圆孔为最小直径dmin时,钢板的最大厚度取t=10mm。5.某数控机床电动机轴与皮带轮用平键联接如图示。已知轴的直径d=35mm,平键尺寸b´h´L=10mm´8mm´60mm,所传递的扭矩M=46.5N×m,键材料为45号钢,其许用切应力为[t]=60MPa,许用挤压应力为[sbs]=100MPa;带轮材料为铸铁,许用挤压应力为[sbs]=53MPa,试校核键联接的强度。(a)解:1)计算作用于键上的力取轴和键一起为研究对象,进行受力分析如图a2)校核键的剪切强度剪切面积A=bl所以

4、,剪切强度足够。3)校核键联接的挤压强度挤压面积注意:轮毂的材料铸铁的许用挤压应力较低,应依此作为核算的根据!所以,挤压强度足够。综述,整个键的联接强度足够。

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