精品第二章扭转【天亮了】整理.pptVIP

1.求右边实心轴的直径d1 依据题设条件 取极限值 max 3 1 40 16 p T T MPa W d t p = = ￡ §2-5 圆轴扭转的强度与刚度计算 * d 2 = 0.5D2=23 mm 2.求空心圆轴的内外径 3.实心轴和空心轴比较 依据题设条件 这个比值说明什么？ ( ) max 3 4 2 716.2 40 1 0.5 16 n T MPa D W t p = = ￡ - §2-5 圆轴扭转的强度与刚度计算 * 解：1、外力偶矩： 2、作扭矩图： 试设计轴的直径d 例：传动轴转速 MA MB MC x T 91Nm 184Nm + - §2-5 圆轴扭转的强度与刚度计算 * 3、按强度条件设计直径： MA MB MC x T 91Nm 184Nm + - §2-5 圆轴扭转的强度与刚度计算 * 4、按刚度条件设计直径： TKA TKB TKC x T 91Nm 184Nm + - §2-5 圆轴扭转的强度与刚度计算 * 例：图示阶梯轴， 已知 BD段直径为 , AB段直径为0.8 。 试确定：该轴的直径 ； 并求A、B截面的相对扭转角 。 解：1、作扭矩图： 5 5 10 0.5m 0.5m 0.5m A B C D 15KNm 15KNm 5KNm + - - §2-5 圆轴扭转的强度与刚度计算 * 2、求直径 AB段： BC段： 0.5m 0.5m 0.5m A B C D 15KNm 15KNm 5KNm 5 5 10 + - - §2-5 圆轴扭转的强度与刚度计算 * 3、求 0.5m 0.5m 0.5m A B C D 15KNm 15KNm 5KNm 5 5 10 + - - §2-5 圆轴扭转的强度与刚度计算 * 一、扭转变形 受扭杆件的 力学模型特征 受力特点： 变形特点： 垂直于杆轴线的两个相隔平面内作用有等值反向力偶 横截面之间绕杆件的轴线产生相对角位移。 具有上述特征的变形称为扭转变形。 工程上，把承受扭转变形的杆件称为“轴”。 横截面之间的相对角位移，称为扭转角。 §2-1 扭转的概念 * 工程上传递功率的圆轴及其扭转变形 圆轴AB发生扭转变形 §2-1 扭转的概念 * 剪切角：杆件表面纵向直线的转角，用 表示。 (与截面相对位置无关） 扭转角：两截面之间的相对转角,用 表示。 (与截面相对位置有关） §2-1 扭转的概念 * 根据动力学知识： 力偶作功 = 功率 * 时间 运动学知识： 式中单位： 二、外力功率与力偶矩换算 §2-1 扭转的概念 * 式中单位： 功率PK —— kW（千瓦）； 转速 —— r/m(转/分); 公式的导出单位为: N.m 若功率单位“马力”时: §2-1 扭转的概念 * A B x Me Me A Me T B x Me T T x O + Me 扭矩图 取截面左侧研究 取截面右侧研究 符号规定：右手螺旋法则 单位： m m §2-2 扭转与扭矩图 一、扭矩的计算（截面法） * MB MC MA MD B C A D x 1面 2面 3面 MB B x T1 MB MC B C x T2 MD D x T3 例题：轴，n =300转/分；各轮功率： 试画轴的扭矩图。 解：求外力偶矩 x T O Nm 318 §2-2 扭转与扭矩图 955 955 * 练习题： 传动轴。已知三个轮各自的传动功率为:PA=19kW,PB= 44kW,PC =25kW, 转速n =150rpm 试画传动轴的扭矩图。 问：若交换轮A和轮B的位置，传动轴的扭矩图有何变化？ A B C MA MB MC 同样 =2800Nm, =1590Nm 练习题 §2-2 扭转与扭矩图 1210 -1590 x -2800 -1590 x * A B x Me Me A Me T B x Me T T x O + Me 扭矩图 m m 关于应力的三个问题： 存在什么应力 应力如何分布 应力如何计算 ？ 先研究一个比较简单的问题 薄壁筒的纯扭转 §2-2 扭转与扭矩图 * 一、薄壁筒扭转时的切应力 等厚度薄壁筒，平均半径为 ,厚度为t，长为 （薄壁压力容器） §2-3 薄壁圆筒扭转 * 切应变? ： 在切应力作用下，两直角边 的夹角发生改变，用 表示。 减小为正。