剪切强度
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剪切强度资料
剪切强度剪切强度是一个重要的物理性质，在材料科学和工程领域中具有广泛的应用。
它是指材料在受到剪切力作用时所能承受的最大剪切应力的能力。
剪切强度不仅影响了材料的工程性能，还直接影响到其在各种工程领域的应用。
剪切强度的定义剪切强度是一个材料在受到外力剪切作用时的抗剪性能指标。
通常用剪切应力来表示，剪切应力等于剪切力与剪切面积的比值。
剪切强度则是指材料在承受剪切应力时所能承受的最大应力值，通常以MPa或Pa为单位。
影响剪切强度的因素剪切强度受到多种因素的影响，主要包括材料的种类、结构、温度、加载速度等因素。
1. 材料的种类不同种类的材料具有不同的剪切强度。
例如，金属材料通常具有较高的剪切强度，而塑料和木材则具有较低的剪切强度。
2. 结构材料的结构对其剪切强度也有影响。
晶体结构较完整的材料通常具有较高的剪切强度，而晶体缺陷较多的材料剪切强度较低。
3. 温度温度会对材料的剪切强度产生影响。
一般情况下，随着温度的升高，材料的剪切强度会降低。
4. 加载速度加载速度也是影响剪切强度的重要因素。
在高速加载下，材料的剪切强度通常会降低。
剪切强度的应用剪切强度是工程设计和材料选择中一个重要的考虑因素。
在设计工程结构时，需要根据不同材料的剪切强度选择合适的材料以确保结构的安全性和稳定性。
在材料科学研究中，剪切强度也是评价材料性能的重要指标之一。
结语剪切强度作为材料的重要性能之一，在材料科学和工程领域具有重要的意义。
通过研究剪切强度，可以更好地了解材料的性能特点，为工程设计和材料选择提供重要的参考依据。
希望本文能够为相关领域的研究和实践提供一定的帮助和启发。
拉伸强度与剪切强度定义
拉伸强度与剪切强度定义
拉伸强度是指材料经受拉力作用时，在断裂前所能承受的最大拉力。
通常用力学应力单位面积的大小来表示，单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。
剪切强度是指材料经受剪切力作用时，在断裂前所能承受的最大剪切应力。
通常用力学应力单位面积的大小来表示，单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。
拉伸强度和剪切强度是材料的两个重要力学性能指标，用于描述材料在拉力和剪切力作用下所能承受的最大力量。
拉伸强度主要用于描述材料在拉伸过程中的强度，而剪切强度主要用于描述材料在剪切过程中的强度。
剪切强度标准
剪切强度标准
一、剪切强度国家标准概述
剪切强度是材料力学性质中的一个重要参数，是指材料在剪切力作用下抵抗破坏的能力。
我国在工业领域中对于剪切强度有着严格的国家标准，每一种材料对于剪切强度的规定都有相应的标准要求。
这些标准要求可以保证产品在使用过程中不容易发生破坏，也可以让制造商在生产中有一个特定的标准进行参考。
二、常用材料的剪切强度标准
1. 金属材料的剪切强度标准
金属材料是工业领域中使用最广泛的材料之一。
其剪切强度标准有：GB/T 6396-2018《金属单向剪切试验方法》、GB/T 16826-2008《钢板冲裁性能试验方法》、GB/T 2975-2018《金属材料拉伸试验方法》等。
2. 非金属材料的剪切强度标准
非金属材料是包括塑料、橡胶、纤维材料等在内的广泛材料范畴。
其剪切强度标准有：GB/T 1040.2-2006《塑料拉伸性能试验第2部分：试验条件》、GB/T 528-2009《橡胶硬度试验基本规则》、GB/T 4802.1-2008《塑料挤出板材工艺试验方法第1部分：在室温下进行的机械性能试验》等。
三、常见实验方法的剪切强度测试标准
1. 直剪法
直剪法是剪切强度测试中最常见的一种实验方法，其国家标准为：GB/T 16825-2008《材料拉伸、压缩和剪切试验用夹具设计原则》。
2. V剪切法
V剪切法可用于测试金属和非金属材料的剪切强度，其国家标准为：GB/T 6868-2011《金属与非金属材料V剪切性能试验方法》。
3. T型剪切法
T型剪切法是用于测试金属材料的常见实验方法之一，其国家标准为：GB/T 23652-2009《钣金件T型剪切强度性能试验方法》。
剪切强度-指材料承受剪切力的能力,代号σc,指外力与材料轴线垂直
剪切强度-指材料承受剪切力的能力，代号σc，指外力与材料轴线垂直剪切强度-指材料承受剪切力的能力，代号σc，指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限；以平方毫米为单位，在这个面积里所受到的单位压力称为剪切强度。
学术术语来源--饰瓷温度烧结对氧化锆陶瓷与树脂黏结剂剪切强度的影响文章亮点：1 氧化锆陶瓷表面微裂纹的增加能够增加黏结表面积，提高氧化锆陶瓷与树脂黏结剂间的黏结强度。
通过打磨、喷砂、抛光和热处理可使牙科氧化锆陶瓷材料表明产生微裂纹，多次烧结是热处理较为常见的方式，但多次反复烧结是否会对氧化锆陶瓷黏结剪切强度产生影响尚缺少相关研究。
因此实验采用剪切强度测试方法评价多次饰瓷温度烧结对氧化锆陶瓷与树脂黏结剂间黏结强度的影响，探讨适合口腔氧化锆陶瓷黏结的处理方法。
2 实验在不降低氧化锆陶瓷机械性能的前提下，通过热处理方式增加氧化锆陶瓷的烧结次数，提高黏结强度。
但实验受限于口腔生理环境与牙体组织结构的复杂性，未能完全模拟口腔环境条件完成黏结性能测试。
关键词：生物材料；组织工程口腔材料；饰瓷温度；氧化锆陶瓷；树脂黏结剂；黏结剪切强度；烧结；裂纹主题词：生物相容性材料；牙瓷料；树脂粘固剂；抗剪切强度摘要背景：研究已证实硅烷偶联剂和喷砂等表面处理方式，以及增加氧化锆陶瓷表面的微裂纹可提高氧化锆陶瓷与树脂黏结剂间的黏结强度，但有关多次反复烧结是否会对氧化锆陶瓷黏结剪切强度产生影响尚缺少相关研究。
目的：测试饰瓷温度烧结对牙科氧化锆陶瓷与树脂黏结剂黏结剪切强度的影响。
方法：从40片氧化锆瓷片随机选择20片，分成 5组，按照常规烧结程序分别烧结0(对照组)，2，4，6，8次，热处理起始温度为500 ℃，最终温度1 000 ℃，升温速率55 ℃/min，抽真空时间7 min。
每次烧结最终温度恒定不变。
将各组分别用树脂黏结剂与剩余未烧结的陶瓷片对位黏结，用万能材料试验机测黏结界面的剪切强度；使用扫描电镜观察剪切后的试件断面形貌。
剪切强度测试方法(一)
剪切强度测试方法(一)剪切强度测试什么是剪切强度测试？剪切强度测试是一种用于评估材料或产品在受到剪切应力时的抗力能力的测试方法。
它可以帮助我们了解材料的强度和耐久性，从而指导产品的设计和制造过程。
剪切强度测试的方法在进行剪切强度测试时，可以使用多种方法来获得准确的测试结果。
以下是一些常用的剪切强度测试方法：•剪切试验机剪切试验机是一种专门用于进行材料强度测试的设备。
它通常由一个夹具和一个施加剪切力的装置组成。
通过将样品夹在夹具上，并施加一个逐渐增加的剪切力，可以测量样品在剪切应力下的抗力能力。
•力学模型力学模型可以用来模拟和预测材料在受到剪切应力时的行为。
通过建立适当的数学模型，可以计算出材料在不同剪切条件下的剪切强度。
这种方法可以帮助我们更好地理解材料的力学性能，并指导产品设计和材料选择。
•有限元分析有限元分析是一种基于数值计算的方法，可以模拟和分析材料在受到剪切应力时的行为。
通过将材料划分为多个小元素，并对每个元素进行力学分析，可以得到材料在不同剪切条件下的应力和变形情况。
这种方法可以帮助我们更准确地评估材料的剪切强度，并优化产品设计。
•破坏分析破坏分析是一种通过观察和分析材料在剪切过程中的破坏模式来评估剪切强度的方法。
通过对破坏样品进行显微镜观察和断口分析，可以了解材料的破坏机制和破坏模式，从而推测其剪切强度。
结论剪切强度测试是评估材料或产品在受到剪切应力时的抗力能力的重要方法。
通过采用剪切试验机、力学模型、有限元分析和破坏分析等方法，我们可以获得准确的剪切强度数据，并有效指导产品的设计和制造过程。
这些方法的应用可以提高产品质量，降低生产成本，同时也为材料科学和工程领域的研究提供了重要的工具和方法。
注意：本文仅讨论剪切强度测试的方法，具体的操作步骤和实验条件需要根据具体情况进行调整和确定。
请在进行任何实验操作之前，确保具备必要的安全措施，并遵循相关实验操作规范。
•剪切试验机剪切试验机是一种专门用于进行材料强度测试的设备。
剪切强度准则
剪切强度准则
剪切强度准则是用来判断材料或结构在剪切力作用下是否会发生破坏的标准。
它基于材料在剪切面上的极限强度，即剪切强度，来评估结构的稳定性。
剪切强度是指材料抵抗剪切滑动的能力，以剪切面上的切向应力值表示。
剪切强度准则有多种形式，如单剪和双剪。
在双剪情况下，破坏面积是试件横截面积的两倍。
此外，还有基于莫尔一库伦准则的剪切强度公式，该公式考虑了法向力和内摩擦角对剪切强度的影响。
莫尔一库伦准则指出，岩石的破坏强度是剪切面上的法向力所产生的摩擦力与岩石自身的抵抗摩擦力的黏结力之和。
剪切强度在结构工程和机械工程中具有重要意义。
例如，在钢筋混凝土梁中，钢筋环箍的主要目的是提高剪切强度。
对于不锈钢复合板，剪切强度是指在两种金属的复合界面上承受剪切力的能力。
剪切强度还分为不同类型的强度，如拉伸剪切强度、压缩剪切强度、扭转剪切强度和弯曲剪切强度等，其中拉伸剪切强度是最常用的。
为了保证结构在工作时不被剪断，必须使构件剪切面上的工作应力小于或等于材料的许用剪应力。
这是剪切强度条件的基本要求，用于确保结构的稳定性和安全性。
总之，剪切强度准则是评估材料或结构在剪切力作用下是否会发生破坏的重要依据。
通过了解剪切强度的概念、形式和应用，可以更好地理解结构工程和机械工程中剪切强度的重要性，并采取有效的措施确保结构的稳定性和安全性。
剪切强度(mpa)
剪切强度的概念、计算方法和应用剪切强度是一个工程学名词，用来描述物质在承受剪切力时的抗破坏能力。
剪切力是两个平行且方向相反的力，当用剪刀剪纸张时，纸张就是因为剪切力而剪开。
不同的材料有不同的剪切强度，这决定了它们在结构设计和制造中的适用性和安全性。
本文将从以下几个方面介绍剪切强度的概念、计算方法和应用：一、剪切强度的定义根据不同的测试方法和条件，剪切强度有不同的定义。
一般来说，剪切强度可以分为以下几种：单轴剪切强度：指在单轴加载下，单位粘接面所能承受的最大剪切力。
其单位通常用兆帕（MPa）表示。
例如，粘接强度是指粘接件破坏时的单轴剪切强度。
双轴剪切强度：指在双轴加载下，单位粘接面所能承受的最大剪切力。
其单位也用兆帕（MPa）表示。
例如，钢筋混凝土梁中的肋筋可以增加梁的双轴剪切强度。
极限剪切强度：指材料在承受剪切力时出现降伏或结构失效时的最大剪切应力。
其单位也用兆帕（MPa）表示。
极限剪切强度与材料的抗拉强度和降伏强度有一定的关系，具体见下表。
材料极限抗拉强度（UTS）极限剪切强度（USS）抗拉降伏强度（TYS）剪切降伏强度（SYS）钢UTS0.75*UTS TYS0.58*TYS球墨铸铁UTS0.9*UTS TYS0.75*TYS展性铸铁UTS UTS--锻铁UTS0.83*UTS--铸铁UTS 1.3*UTS--铝和铝合金UTS0.65*UTS TYS0.55*TYS二、剪切强度的计算方法要计算材料或结构件的剪切强度，需要知道以下几个参数：失效力：指导致材料或结构件破坏的外力大小。
例如，用剪刀剪纸张时，失效力就是剪刀对纸张施加的力。
抵抗面积：指承受失效力的截面积。
例如，用剪刀剪纸张时，抵抗面积就是纸张被剪开的边缘长度乘以纸张的厚度。
剪切应力：指单位抵抗面积上的剪切力。
其计算公式为：τ=F A其中，τ是剪切应力，F是失效力，A是抵抗面积。
剪切应变：指单位长度上的剪切位移。
其计算公式为：γ=Δx L其中，γ是剪切应变，Δx是剪切位移，L是原始长度。
剪切计算及常用材料强度
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系： 对塑性材料：[]0.60.8[]τσ=对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出：2s F F =销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4F F d Aσσπ=≤所以3max 644400100.034 3.4[]40010F d m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
剪切计算及常用材料强度
2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。
[]sF A ττ=≤(5-6)这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。
由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。
[]n ττ=(5-7)各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。
一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系： 对塑性材料：[]0.60.8[]τσ= 对脆性材料：[]0.8 1.0[]τσ=(2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。
但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。
下面通过几个简单的例题来说明。
例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。
挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。
牵引力F=15kN 。
试校核销钉的剪切强度。
图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。
根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。
所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。
由平衡方程容易求出：2s F F =销钉横截面上的剪应力为：332151023.9MPa<[]2(2010)4s F A ττπ-⨯===⨯⨯故销钉满足剪切强度要求。
例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。
试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1) 按冲头压缩强度计算dmax max2=[]4FF d Aσσπ=≤所以3max 644400100.034 3.4[]40010F d m cmπσπ⨯⨯≥===⨯⨯(2) 按钢板剪切强度计算t钢板的剪切面是直径为d 高为t 的柱表面。
剪切强度的测试方法
剪切强度的测试方法
一、什么是剪切强度呢？简单来说，就是材料抵抗剪切力的能力。
就像你撕纸的时候，纸抵抗被撕开的那个劲儿，就有点类似剪切强度在起作用呢。
那怎么测试它呢？有一种直接剪切试验法。
这就像是给材料来一场“拔河比赛”，不过是特殊的拔河哦。
我们把要测试的材料样品放在专门的剪切夹具里。
这个夹具就像是一个小笼子，把材料稳稳地固定住。
然后呢，通过一个装置给材料施加一个横向的力，就像从侧面推它一样。
在这个力的作用下，材料就开始承受剪切力啦。
随着力不断加大，材料会慢慢变形，直到最后被剪断。
这时候我们记录下施加的最大力，再根据材料的形状和尺寸等信息，就能算出它的剪切强度啦。
还有一种扭转剪切试验法。
想象一下你拧毛巾的动作，这个方法就有点像拧毛巾。
把材料做成特定的形状，像是一个小圆柱之类的。
然后把这个圆柱固定住一端，在另一端施加一个扭转的力。
就像你拧瓶盖一样，不过这个是很精确的拧哦。
材料在这个扭转力的作用下，内部就产生了剪切应力。
当材料被拧到极限，也就是发生破坏的时候，我们根据扭转的角度、施加的扭矩大小还有材料的尺寸等，算出它的剪切强度。
宝子呀，在实际操作这些测试的时候，可一定要小心呢。
因为测试仪器都很精密，稍微有点偏差，结果可能就不太准啦。
而且不同的材料，它的剪切强度可差得远着呢。
像金属材料，它们往往比较结实，可能需要很大的力才能把它们剪断。
而一些塑料材料呢，可能就相对比较脆弱，施加的力不用太大就不行了。
这就好比大力士和小瘦子的区别呀。
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第3章 剪切和挤压的实用计算剪切的概念在工程实际中，经常遇到剪切问题。
剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a)，构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(n m -面)发生相对错动(图3-1b)。
图3-1工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构件。
构件剪切面上的内力可用截面法求得。
将构件沿剪切面n m -假想地截开，保留一部分考虑其平衡。
例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力Q F (图3-1c)的作用。
Q F 称为剪力，根据平衡方程∑=0Y ，可求得F F Q =。
剪切破坏时，构件将沿剪切面(如图3-la 所示的n m -面)被剪断。
只有一个剪切面的情况，称为单剪切。
图3-1a 所示情况即为单剪切。
受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。
在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力，而只是给出了主要的受力和内力。
实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。
工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。
剪切和挤压的强度计算剪切强度计算剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。
图3-2a 为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。
当载荷F 增大至破坏载荷b F 时，试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。
这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。
由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为2F F Q = 图3-2由于受剪构件的变形及受力比较复杂，剪切面上的应力分布规律很难用理论方法确定，因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。
在这种计算方法中，假设应力在剪切面内是均匀分布的。
若以A 表示销钉横截面面积，则应力为AF Q =τ (3-1)τ与剪切面相切故为切应力。
以上计算是以假设“切应力在剪切面上均匀分布”为基础的，实际上它只是剪切面内的一个“平均切应力”，所以也称为名义切应力。
当F 达到b F 时的切应力称剪切极限应力，记为b τ。
对于上述剪切试验，剪切极限应力为AF b b 2=τ 将b τ除以安全系数n ，即得到许用切应力 []n bττ=这样，剪切计算的强度条件可表示为[]ττ≤=A F Q(3-2)挤压强度计算一般情况下，联接件在承受剪切作用的同时，在联接件与被联接件之间传递压力的接触面上还发生局部受压的现象，称为挤压。
例如，图3-2b 给出了销钉承受挤压力作用的情况，挤压力以bs F 表示。
当挤压力超过一定限度时，联接件或被联接件在挤压面附近产生明显的塑性变形，称为挤压破坏。
在有些情况下，构件在剪切破坏之前可能首先发生挤压破坏，所以需要建立挤压强度条件。
图3-2a 中销钉与被联接件的实际挤压面为半个圆柱面，其上的挤压应力也不是均匀分布的，销钉与被联接件的挤压应力的分布情况在弹性范围内如图3-3a 所示。
图3-3与上面解决抗剪强度的计算方法类同，按构件的名义挤压应力建立挤压强度条件[]bs bsbs bs A F σσ≤= (3-3) 式中bs A 为挤压面积，等于实际挤压面的投影面(直径平面)的面积，见图3-3b 。
bs σ为挤压应力，[]bs σ为许用挤压应力。
由图3-2b 可见，在销钉中部n m -段，挤压力bs F 等于F ，挤压面积bs A 等于td 2；在销钉端部两段，挤压力均为2F ，挤压面积为td 。
许用应力值通常可根据材料、联接方式和载荷情况等实际工作条件在有关设计规范中查得。
一般地，许用切应力[]τ要比同样材料的许用拉应力[]σ小，而许用挤压应力则比[]σ大。
对于塑性材料 []()[]στ8.0~6.0=[]()[]σσ5.2~5.1=bs对于脆性材料 []()[]στ0.1~8.0=[]()[]σσ5.1~9.0=bs本章所讨论的剪切与挤压的实用计算与其它章节的一般分析方法不同。
由于剪切和挤压问题的复杂性，很难得出与实际情况相符的理论分析结果，所以工程中主要是采用以实验为基础而建立起来的实用计算方法。
例3-1 图3-4中，已知钢板厚度mm 10=t ，其剪切极限应力MPa 300=b τ。
若用冲床将钢板冲出直径mm 25=d 的孔，问需要多大的冲剪力F ?图3-4解 剪切面就是钢板内被冲头冲出的圆柱体的侧面，如图3-4b 所示。
其面积为22mm 785mm 1025=⨯⨯π=π=dt A冲孔所需的冲力应为kN 236N 103001078566=⨯⨯⨯=τ≥-b A F例3-2 图3-5a 表示齿轮用平键与轴联接(图中只画出了轴与键，没有画齿轮)。
已知轴的直径mm 70=d ，键的尺寸为mm 1001220⨯⨯=⨯⨯l h b ，传递的扭转力偶矩m kN 2⋅=e T ，键的许用应力[]MPa 60=τ，[]MPa 100=σbs 。
试校核键的强度。
图3-5解 首先校核键的剪切强度。
将键沿n n -截面假想地分成两部分，并把n n -截面以下部分和轴作为一个整体来考虑(图3-5b)。
因为假设在n n -截面上的切应力均匀分布，故n n -截面上剪力Q F 为ττbl A F Q ==对轴心取矩，由平衡条件∑=0o M ，得e Q T d bl d F ==22τ 故[]ττ<=⨯⨯⨯⨯⨯==-MPa 6.28Pa 1090100201022293bld T e ， 可见该键满足剪切强度条件。
其次校核键的挤压强度。
考虑键在n n -截面以上部分的平衡(图3-5c)，在n n -截面上的剪力为τbl F Q =，右侧面上的挤压力为bs bs bs bs l h A F σσ2== 由水平方向的平衡条件得 bs Q F F = 或 bs l h bl στ2=由此求得[]bs bs h b σ<=⨯⨯=τ=σMPa 3.95MPa 126.282022 故平键也符合挤压强度要求。
例3-3 电瓶车挂钩用插销联接，如图3-6a 所示。
已知mm 8=t ，插销材料的许用切应力[]MPa 30=τ，许用挤压应力[]MPa 100=bs σ，牵引力kN 15=F 。
试选定插销的直径d 。
图3-6解 插销的受力情况如图3—6b ，可以求得kN 5.7kN 2152===F F Q 先按抗剪强度条件进行设计[]2426m 105.2m 10307500-⨯=⨯=τ≥QF A即242m 105.24-⨯≥πd mm 8.17m 0178.0=≥d再用挤压强度条件进行校核[]bs 63MPa 7.52Pa 108.178210152σσ<=⨯⨯⨯⨯===-td F A F bs bs bs 所以挤压强度条件也是足够的。
查机械设计手册，最后采用mm 20=d 的标准圆柱销钉。
例3-4 图3-7a 所示拉杆，用四个直径相同的铆钉固定在另一个板上，拉杆和铆钉的材料相同，试校核铆钉和拉杆的强度。
已知kN 80=F ，mm 80=b ，mm 10=t ，mm 16=d ，[]MPa 100=τ，[]MPa 300=bs σ，[]MPa 150=σ。
图3-7解 根据受力分析，此结构有三种破坏可能，即铆钉被剪断或产生挤压破坏，或拉杆被拉断。
(1)铆钉的抗剪强度计算当各铆钉的材料和直径均相同，且外力作用线通过铆钉组剪切面的形心时，可以假设各铆钉剪切面上的剪力相同。
所以，对于图3-7a 所示铆钉组，各铆钉剪切面上的剪力均为kN 20kN 4804===F F Q 相应的切应力为[]τ<=⨯⨯π⨯==τ-MPa 5.99101641020623Pa A F Q(2)铆钉的挤压强度计算四个铆钉受挤压力为F ，每个铆钉所受到的挤压力bs F 为kN 204==F F bs 由于挤压面为半圆柱面，则挤压面积应为其投影面积，即td A bs =故挤压应力为[]bs bs bs bs A F σσ<=⨯⨯⨯==-MPa 125Pa 101610102063(3)拉杆的强度计算其危险面为1-1截面，所受到的拉力为F ，危险截面面积为()t d b A -=1，故最大拉应力为()[]σσ<=⨯⨯-⨯==-MPa 125Pa 101016801080631A F 根据以上强度计算，铆钉和拉杆均满足强度要求。
习 题3-1 试校核图示联接销钉的抗剪强度。
已知kN 100=F ，销钉直径mm 30=d ，材料的许用切应力[]MPa 60=τ。
若强度不够，应改用多大直径的销钉？题3-1图3-2 在厚度mm 5=t 的钢板上，冲出一个形状如图所示的孔，钢板剪切极限应力MPa 3000=τ，求冲床所需的冲力F 。
题 3-2图 题3-3图3-3 冲床的最大冲力为kN 400，被剪钢板的剪切极限应力MPa 3600=τ，冲头材料的[]MPa 440=σ ，试求在最大冲力下所能冲剪的圆孔的最小直径min d 和板的最大厚度max t 。
3-4 销钉式安全联轴器所传递的扭矩需小于300m N ⋅，否则销钉应被剪断，使轴停止工作，试设计销钉直径d 。
已知轴的直径mm 30=D ，销钉的剪切极限应力MPa 3600=τ。
题 3-4图3-5 图示轴的直径mm 80=d ，键的尺寸mm 24=b ，mm 14=h 。
键的许用切应力[]MPa 40=τ，许用挤压应力[]MPa 90=σbs 。
若由轴通过键所传递的扭转力偶矩m kN 2.3⋅=e T ，试求所需键的长度l 。
题3-5图 题3-6图3-6 木榫接头如图所示。
mm 120==b a ，mm 350=h ，mm 45=c kN 40=F 。
试求接头的剪切和挤压应力。
3-7 图示凸缘联轴节传递的扭矩m kN 3⋅=e T 。
四个直径mm 12=d 的螺栓均匀地分布在mm 150=D 的圆周上。
材料的许用切应力[]MPa 90=τ，试校核螺栓的抗剪强度。
题3-7图3-8 厚度各为10mm 的两块钢板，用直径mm 20=d 的铆钉和厚度为8mm 的三块钢板联接起来，如图所示。
已知F ＝280kN ，[]MPa 100=τ，[]MPa 280=bs σ，试求所需要的铆钉数目n 。
题3-8图3-9图示螺钉受拉力F 作用。
已知材料的剪切许用应力[]τ和拉伸许用应力[]σ之间的关系为[][]στ6.0=。
试求螺钉直径d 与钉头高度h 的合理比值。
题3-9图3-10 两块钢板用7个铆钉联接如图所示。
已知钢板厚度mm 6=t ，宽度mm 200=b ，铆钉直径mm 18=d 。
材料的许用应力[]MPa 160=σ，[]MPa 100=τ，[]MPa 240=σbs 。