剪切計(jì)算與常用材料強(qiáng)度

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1、WORD文檔下載可編輯2.剪切強(qiáng)度計(jì)算(1)剪切強(qiáng)度條件剪切強(qiáng)度條件就是使構(gòu)件的實(shí)際剪應(yīng)力不超過(guò)材料的許用剪應(yīng)力。(5-6)這里[τ]為許用剪應(yīng)力，單價(jià)為Pa或MPa。由于剪應(yīng)力并非均勻分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪應(yīng)力，所以在使用實(shí)驗(yàn)的方式建立強(qiáng)度條件時(shí)，應(yīng)使試件受力盡可能地接近實(shí)際聯(lián)接件的情況，以確定試樣失效時(shí)的極限載荷τ0，再除以安全系數(shù)n，得許用剪應(yīng)力[τ]。(5-7)各種材料的剪切許用應(yīng)力應(yīng)盡量從相關(guān)規(guī)范中查取。一般來(lái)說(shuō)，材料的剪切許用應(yīng)力[τ]與材料的許用拉應(yīng)力[σ]之間，存在如下關(guān)系：對(duì)塑性材料：對(duì)脆性材料：(2)剪切實(shí)用計(jì)算剪切計(jì)算相應(yīng)地也可分為強(qiáng)度校

2、核、截面設(shè)計(jì)、確定許可載荷等三類問(wèn)題，這里就不展開論述了。但在剪切計(jì)算中要正確判斷剪切面積，在鉚釘聯(lián)接中還要正確判斷單剪切和雙剪切。下面通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的例題來(lái)說(shuō)明。例5-1圖5-12(a)所示電瓶車掛鉤中的銷釘材料為20號(hào)鋼，[τ]＝30MPa，直徑d=20mm。掛鉤及被連接板件的厚度分別為t＝8mm和t1＝12mm。牽引力F=15kN。試校核銷釘?shù)募羟袕?qiáng)度。圖5-12電瓶車掛鉤及其銷釘受力分析示意圖解：銷釘受力如圖5-12(b)所示。根據(jù)受力情況，銷釘中段相對(duì)于上、下兩段沿m-m和n-n兩個(gè)面向左錯(cuò)動(dòng)。所以有兩個(gè)剪切面，是一個(gè)雙剪切問(wèn)題。由平衡方程容易求出：銷釘橫截面上的剪應(yīng)力為：故銷釘滿足剪

3、切強(qiáng)度要求。例5-2如圖5-13所示沖床，F(xiàn)max=400KN，沖頭[σ]=400MPa，沖剪鋼板的極限剪應(yīng)力τb=360MPa。試設(shè)計(jì)沖頭的最小直徑及鋼板最大厚度。專業(yè)技術(shù)資料精心整理WORD文檔下載可編輯圖5-13沖床沖剪鋼板及沖剪部分受力示意圖解：(1)按沖頭壓縮強(qiáng)度計(jì)算d所以(2)按鋼板剪切強(qiáng)度計(jì)算t鋼板的剪切面是直徑為d高為t的柱表面。所以例5-3如圖5-14所示螺釘受軸向拉力F作用，已知[τ]=0.6[σ]，求其d：h的合理比值。圖5-14螺釘受軸向拉力示意圖解：螺桿承受的拉應(yīng)力小于等于許用應(yīng)力值：螺帽承受的剪應(yīng)力小于等于許用剪應(yīng)力值：當(dāng)σ、τ同時(shí)分別達(dá)到[σ]、[τ]時(shí)．材料的利

4、用最合理，既專業(yè)技術(shù)資料精心整理WORD文檔下載可編輯所以可得------=extPart_01C9B6CD.第二節(jié)?沖壓常用材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能一、黑色金屬二、有色金屬三、非金屬一、黑色金屬?1.深拉深用冷軋鋼板發(fā)化學(xué)成分和力學(xué)性能1）深拉深鋼板的化學(xué)成分?深拉深用冷軋鋼板主要有08Al、08F、08、及10、15、20鋼。其化學(xué)成分如表8—44所示。表8—44?深拉深冷軋薄鋼板的化學(xué)成分（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）鋼板化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%）CSiMnPSNiCrCuAl08Al≤0.08≤0.030.35～0.45≤0.020≤0.03≤0.01≤0.03≤

5、0.150.02～0.0708F0.05～0.11≤0.030.25～0.50≤0.040≤0.04≤0.25≤0.10≤0.25—080.05～0.120.17～0.370.35～0.65≤0.035≤0.04≤0.25≤0.10≤0.25—100.07～0.140.17～0.370.35～0.65≤0.035≤0.04≤0.25≤0.15≤0.25—150.12～0.190.17～0.370.35～0.65≤0.040≤0.04≤0.25≤0.25≤0.25—200.17～0.240.17～0.370.35～0.65≤0.040≤0.04≤0.25≤0.25≤0.25—專業(yè)技術(shù)資料精心整理

6、WORD文檔下載可編輯（2）影響鋼板沖壓性能的主要因素?化學(xué)成分、金屬組織、力學(xué)性能和表面質(zhì)量等均影響沖壓性能在上述鋼號(hào)中用量最大的是08鋼，并有沸騰鋼與鎮(zhèn)靜鋼之分，沸騰鋼08F價(jià)廉，表面質(zhì)量好，但偏析比較嚴(yán)重，且有“應(yīng)變時(shí)效”傾向，對(duì)于沖壓性能要求高，外觀要求嚴(yán)格的零件不適合。08Al鎮(zhèn)靜鋼板價(jià)格較高，但性能均勻，“應(yīng)變時(shí)效”傾向小，適用于汽車、拖拉機(jī)覆蓋件的拉深。1）08鋼中主要元素對(duì)沖壓性能的影響（表8—45）表8—45?主要元素對(duì)08鋼沖壓性能的影響元素名稱對(duì)沖壓性能的影響C增加FeC的數(shù)量，提高鋼板的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，降低塑性，使沖壓性能惡化，特別是當(dāng)FeC出現(xiàn)于晶界時(shí)，對(duì)沖壓性能

7、的不利影響更大Si硅溶于鐵素體中，強(qiáng)化鐵素體的作用很大，增加強(qiáng)度，降低塑性，含硅量越低越好，深沖壓鋼板不能用硅脫氧Mn錳的直接影響不大，錳和硫形成MnS夾雜物，其數(shù)量和形態(tài)對(duì)沖壓性能有影響P磷顯著地增加強(qiáng)度和脆性，并有偏析傾向，易于形成帶狀組織，這些都對(duì)沖壓性能不利S形成硫化物，其數(shù)量、形狀和分布對(duì)沖壓性能有很大影響，數(shù)量多、且呈細(xì)長(zhǎng)條狀分布的硫化物對(duì)沖壓性能不利Al是鎮(zhèn)靜鋼的最終脫氧劑，可與氮形