工程力学教材GCLX9扭转.pptVIP

工程实例;§9–1 等直圆杆扭转时的应力 · 强度分析 §9–2 等直圆杆扭转时的变形 · 刚度条件 §9–3 等直圆杆的扭转超静定问题 §9–4 非圆截面杆的自由扭转简介;轴：工程中以扭转为主要变形的构件。;截面法求扭矩; －圆周线相对转动，但无变形； －横截面间距不变； －纵向线倾斜相同角度?仍平行。;2. 物理关系;2. 物理关系（续）→应力变形关系;3. 静力关系;最大扭转切应力;小结; 对于实心圆截面：; 对于空心圆截面：;空心、实心轴的应力分布比较;9.1.3 薄壁圆筒的扭转切应力;9.1.4 切应力互等定理及纯剪切的概念 ; 在单元体相互垂直的两个平面上， －切应力必然成对出现， －且数值相等， －两者都垂直于两平面的交线， －其方向则共同指向或背离该交线。;9.2 圆轴扭转时的强度计算;[例9-1] 功率为150kW，转速为15.4转/秒的电动机转子轴如图，许用剪应力 [?]=30MPa, 试校核其强度。;[例9-2] 直径D=60mm的等截面实心传动轴，传递的最大扭矩为2kN?m，许用切应力 [?]=60MPa。 （1）试校核其强度；（2）若将其改为空心圆轴，?＝d/D1=0.916，在最大切应力相同的情况下，求空心圆轴的外径，并比较两者重量。;（2）确定空心轴外径;§9–1 等直圆杆扭转时的应力 · 强度分析 §9–2 等直圆杆扭转时的变形 · 刚度条件 §9–3 等直圆杆的扭转超静定问题 §9–4 非圆截面杆的自由扭转简介;一、扭转变形;常扭矩、等直截面;[教材?例9-1] 钢制圆轴， D=100mm, d=50mm。材料的切变模量G=80GPa 。试求:(1)实心轴的最大切应力和空心轴的最大、最小切应力；(2);(2)计算各段的IP和WP;(3)计算应力;(4)计算变形;单位长度扭转角? ;扭转刚度计算的三方面：;[教材?例9-3] 图示圆截面阶梯轴， D1=30mm, D=40mm。外力偶矩 mA=200N?m , mB=600N?m , mC=400N?m。材料的切变模量G=80GPa ，[?]=2o/m。试校核该轴的刚度。;解：扭矩图如图。 AD、BC均是可能危险截面。;由圆轴扭转的刚度条件：;例9-4 某机床如图，动力传动由轴5?4 ?1、2、3。已知，n4=183.5r/min，PII=0.756kW, PIV=2.98kW,G=80GPa, [τ]=40MPa, [θ]=1.5(?/m)。试按扭转的强度条件及刚度条件设计轴4的直径D。;III-IV段为危险截面。;扭转刚度条件;弯扭组合变形;§9–1 等直???杆扭转时的应力 · 强度分析 §9–2 等直圆杆扭转时的变形 · 刚度条件 §9–3 等直圆杆的扭转超静定问题 §9–4 非圆截面杆的自由扭转简介; 解决超静定问题的基本步骤;[例9-6]长为 L=2m 的圆杆受均布力偶 m=20N?m/m 的作用，如图，若杆的内外径之比为? =0.8 ，外径 D=0.0226m ，G=80GPa，试求固端反力偶。;②几何方程——变形协调方程; 解决超静定问题的基本步骤;§9–4 非圆截面杆自由扭转简介;非圆截面杆扭转;矩形截面杆自由扭转横截面上的应力分布特点;[例9-9]一受扭矩形截面杆，截面高宽分别为 h=100mm，b=50mm。截面扭矩T=4kN?m 。（1）计算截面最大切应力；（2）保持横截面积不变，改为圆截面，试比较两者最大扭转切应力。;THE END