剪切計算與常用材料強度

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1、word資料下載可編輯2.剪切強度計算(1)剪切強度條件剪切強度條件就是使構(gòu)件的實際剪應(yīng)力不超過材料的許用剪應(yīng)力。(5-6)這里[τ]為許用剪應(yīng)力，單價為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，所以在使用實驗的方式建立強度條件時，應(yīng)使試件受力盡可能地接近實際聯(lián)接件的情況，以確定試樣失效時的極限載荷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。一般來說，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：對塑

2、性材料：對脆性材料：(2)剪切實用計算剪切計算相應(yīng)地也可分為強度校核、截面設(shè)計、確定許可載荷等三類問題，這里就不展開論述了。但在剪切計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。下面通過幾個簡單的例題來說明。例5-1圖5-12(a)所示電瓶車掛鉤中的銷釘材料為20號鋼，[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)募羟袕姸?。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，銷釘中段相對于上

3、、下兩段沿m-m和n-n兩個面向左錯動。所以有兩個剪切面，是一個雙剪切問題。由平衡方程容易求出：銷釘橫截面上的剪應(yīng)力為：故銷釘滿足剪切強度要求。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)計沖頭的最小直徑及鋼板最大厚度。專業(yè)技術(shù)資料word資料下載可編輯圖5-13沖床沖剪鋼板及沖剪部分受力示意圖解：(1)按沖頭壓縮強度計算d所以(2)按鋼板剪切強度計算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]=

4、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同時分別達(dá)到[σ]、[τ]時．材料的利用最合理，既專業(yè)技術(shù)資料word資料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—4

5、4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≤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

6、.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word資料下載可編輯（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價廉，表面質(zhì)量好，但偏析比較嚴(yán)重，且有“應(yīng)變時效”

7、傾向，對于沖壓性能要求高，外觀要求嚴(yán)格的零件不適合。08Al鎮(zhèn)靜鋼板價格較高，但性能均勻，“應(yīng)變時效”傾向小，適用于汽車、拖拉機覆蓋件的拉深。1）08鋼中主要元素對沖壓性能的影響（表8—45）表8—45?主要元素對08鋼沖壓性能的影響元素名稱對沖壓性能的影響C增加FeC的數(shù)量，提高鋼板的抗拉強度和屈服強度，降低塑性，使沖壓性能惡化，特別是當(dāng)FeC出現(xiàn)于晶界時，對沖壓性能的不利影響更大Si硅溶于鐵素體中，強化鐵素體的作用很大，增加強度，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

8、數(shù)量和形態(tài)對沖壓性能有影響P磷顯著地增加強度和脆性，并有偏析傾向，易于形成帶狀組織，這些都對沖壓性能不利S形成硫化物，其數(shù)量、形狀和分布對沖壓性能有很大影響，數(shù)量多、且呈細(xì)長條狀分布的硫化物對沖壓性能不利Al是鎮(zhèn)靜鋼的最終脫氧劑，可與氮形成氮化鋁，顯著降低鋼板的