下载文档原格式
灌南中专教师授课教案2018 /2019 学年第一学期课程汽车机械基础教学内容旧知复习：1.拉伸与压缩的概念。
2.内力和应力的概念。
3.材料拉伸与压缩时的力学性能及强度计算方法。
讲授新课：第六章材料力学基础第3节剪切与挤压一、剪切与挤压的概念1. 剪切的概念在工程实际中，杆件在外力的作用下受到剪切的例子很多，例如常见的铆钉连接、键连接，如图6-12、图6-13所示。
受力的特点：工作时铆钉或键的两侧面上承受横向的外力，合力的大小相等、方向相反、作用线平行且相距很近。
变形的特点：两作用力之间的杆件截面发生相对错动，错动的截面称为剪切面。
2. 挤压的概念杆件在受到剪切变形的同时，往往还伴随着挤压变形。
挤压是使接触表面的局部出现压陷、起皱的塑性变形，如图6-14所示。
二、剪切与挤压的强度计算1. 剪切的强度计算（1）剪切应力以图6-12所示的铆钉连接为例，假想将铆钉从截面n—n处截开，取上半部分或下半部分作为研究对象。
为了保持平衡，在剪切面内必然有与外力F大小相等、方向相反的内力存在，称这个内力的合力为剪力，用F Q表示。
单位面积上的剪力称为切应力，用τ表示。
切应力的计算公式为τ= F Q/S式中τ——剪切面上的切应力，MPa；F Q——剪切面上的剪力，N；S——剪切面的面积，mm2。
（2）剪切的强度计算为了保证杆件在外力的作用下能正常的工作，杆件受到的切应力必须小于材料的许用切应力[τ]，即τ= F Q /S ≤[τ]注意：[τ]的取值与许用拉应力[R]有关。
对塑性材料，[τ]=（0.6~0.8）[R]；对脆性材料，取[τ]=（0.8~1.0）[R]。
根据剪切的强度计算公式，可以计算以下三类工程问题：①校核剪切强度是否足够；②求出剪切面的最小面积；③确定剪切的最大许可载荷。
结论：如果是应用于剪断杆件，则切应力必须大于许用切应力，即τ>[τ]，方能将材料切断。
例6-42. 挤压的强度计算（1）挤压应力作用于挤压面上的挤压力引起的应力称为挤压应力。
第八章 剪切与挤压一、内容提要本章介绍了剪切和挤压的概念，以及剪切和挤压的实用计算法。
（一）、基本要求熟悉剪切变形和挤压变形的受力特点和变形特点；明确在产生剪切变形的同时往往还伴随着挤压变形这一规律；能正确判断工程中构件是否产生了剪切变形，并了解剪切面、挤压面的概念，在产生剪切变形的构件上能正确找到剪切面和挤压计算面。
了解实用计算法的概念及对连接件进行计算时采用实用计算法的原因。
了解剪切、挤压实用计算时的两个假设。
掌握用实用计算法建立的剪切、挤压强度条件以及强度条件在工程中应用的三类问题。
（二）、基本公式1. 剪切计算时的切应力 S A F Q=τ2. 挤压计算时的挤压应力 c c c A F =σ 3. 剪切强度条件 ][Qττ≤=S A F4. 挤压强度条件 []c cc c A F σσ≤= （三）、强度条件在工程中的三类问题强度校核、设计截面、确定许用荷载。
二、思考题提示或解答8-1 什么是剪切变形？什么是挤压变形？答：剪切变形——杆件受到一对与杆件轴线垂直的大小相等、方向相反、作用线互相平行且相距很近的外力，在这两个作用力之间的截面将沿着力的方向发生相对错动，这就是剪切变形。
挤压变形——相互接触的两个物体相互传递压力时，因接触面的面积较小，而传递的压力却比较大，致使接触表面产生局部的塑性变形，甚至产生被压陷的现象，称为挤压。
这就是挤压变形。
8-2 什么是剪切面？什么是挤压面？试分析图中各构件的挤压面和剪切面，写出剪切面积及挤压计算面积。
（空10行）思8-2图答：剪切面——相对错动的截面；挤压面——两构件相互接触的局部受压面。
a) 图中 dh A S π= 4/)(22d D A C -=πb) 图中 bd a a A S ⨯'= ab a a A C ⨯'=8-3 什么是实用计算法？在剪切和挤压的实用计算中有哪些假定？答：实用计算法——当计算过程较为复杂时，采用的一种以试验及经验为基础的简便算法。
课堂教学实施方案第次课授课时间：教学时间分配：复习旧课分钟讲授新课 80 分钟教学方法简介导入、启发分析、重点介绍、归纳小结、多媒体课题：第二节剪切和挤压教学目标：掌握连接件的剪切与挤压的概念；会判断连接件的受剪面与受挤面。
会计算剪切和挤压强度；剪切和挤压在生产实践中的应用。
教学重点：剪切与挤压的概念；判断剪切面和挤压面；剪切挤压强度的计算。
教学难点：剪切挤压强度的计算。
教学方法：教师重点讲解与学生自学相结合；理论和实践相结合；预习和复习相结合讲授法教学内容及步骤：〈引入新课〉由简单的介绍引入〈讲授新课〉§3-2 剪切与挤压1.工程实例（1）螺栓连接（2）铆钉连接（3）键块联接（4）销轴联接2.剪切受力特点以铆钉为例构件受两组大小相等、方向相反、作用线相互很近的平行力系作用.3.剪切变形特点构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动.4.连接处破坏三种形式:（1）剪切破坏沿铆钉的剪切面剪断，如沿n-n面剪断.（2）挤压破坏铆钉与钢板在相互接触面上因挤压而使溃压连接松动，发生破坏.（3）拉伸破坏钢板在受铆钉孔削弱的截面处，应力增大，易在连接处拉断.二、剪切的应力分析1.内力计算由Fx=0 得F Q=F剪力式中，FQ-2.切应力τ = F Q/A式中，F Q - 剪力A-剪切面的面积3.强度条件τmax=F Q/A≤ [τ]τmax—破坏时的抗剪强度极限[τ] —为材料的许用切应力[τ]= τb/nτ b——最大抗剪强度极限n—安全因数三、挤压的应力分析螺栓与钢板相互接触的侧面上,发生的彼此间的局部承压现象,称为挤压.在接触面上的压力,称为挤压力,并记为F1.挤压力F J = F2.挤压破坏的两种形式（1）螺栓压扁（2）钢板在孔缘压成椭圆3.挤压应力σJ = F J/A JσJ-挤压应力；F J-挤压力A J-挤压面的面积4.强度条件σJmax = F J/A J ≤［σJ］σJmax-最大挤压应力；F J-挤压力；A J-挤压面的面积[σJ]-许用挤压应力挤压面的面积计算（1）当接触面为圆柱面时, 挤压面积A J为实际接触面在直径平面上的投影面积A J= L · d（2）当接触面为平面时(以平键为例）,A J 为实际接触面面积.AJ = h ·l / 2平键受剪面平键切应力平键挤压应力键:连接轴和轴上的传动件（如齿轮、皮带轮等）,使轴和传动件不发生相对转动，以传递扭矩。
3-2 剪切与挤压教学目标：1、理解剪切与挤压受力特点、变形特点；2、掌握剪切与挤压的强度条件应用。
教学重点和难点1、剪切与挤压实际计算。
教学课时 4课时教学方法多媒体教学引导法归纳法理论与生活中模型联系法教学设计(一)新课引入复习：作业分析，提出作业中从在的问题和解决办法。
同时复习，拉伸和压缩是时的变形特点以及内力和应力的求解方法。
（二）、讲授新课§3-2 剪切与挤压一、剪切1．剪切的概念举例：剪切钢板；在钢板上冲圆孔；两块钢板用铆钉相连接；两块钢板用焊缝相连接。
（1）受力特点：作用于构件两侧面上外力的合力等值、反向、作用线相距很近。
（2）变形特点：截面沿着力的作用方向相对错动。
这种变形称为剪切2．剪切内力、应力平行于截面的内力称为剪力或切力。
截面法：切、取、代、平。
单位面积上所受到的剪力称为剪应力。
工程实际近似认为：剪应力均布。
单位: 兆帕（MPa ）3．剪切强度: 0=∑y F 0P Q Q P-==F Q Aτ = [τ] max F QA τ =≤校核强度；设计截面；确定许可载荷。
二、挤压1、挤压概念:互相压紧而产生局部变形的现象称为挤压。
(局部性）2、挤压应力:压面上单位面积所受到的挤压力称为挤压应力。
工程实际近似认为：挤压应力均布。
式中 ---挤压面积，曲面取直径投影面积。
3、强度条件:可解决校核强度；设计截面；确定许可载荷。
（三）教学反思：1、剪切面与挤压面的位置与形状不是很清爽；2、计算时单位容易出错，必须统一单位。
jyjy jyF A σ=jy A max jyjy jy jy FA σσ⎡⎤=≤⎣⎦。
