传动轴的强度和刚度计算.pptxVIP

传动轴的强度和刚度计算;传动轴得概念与实例

外力偶矩、扭矩与扭矩图

圆轴扭转得切应力与强度计算

圆轴扭转变形与刚度计算

剪切与挤压得实用计算

思考与练习;传动轴得概念与实例;传动轴(受扭圆轴)实例;外力偶矩、扭矩与扭矩图;【例3-1】已知某传动轴传递得功率为7、5kW,转速为300r/min,试计算此传动轴传递得外力偶矩。

解:;外力偶矩、扭矩与扭矩图;扭矩方向规定;;【例3-2】绘出图(a)所示得悬臂梁得扭矩图。;大家学习辛苦了，还是要坚持;解:(1)计算梁上各段横截面上得扭矩。

因为就是悬臂梁,可取截面得自由端部分BC段,如图(b)所示。

由平衡方程T1-500=0得:

T1=500N·m

AB段:如图(c)所示。

T2+2000-500=0

T2=-1500N·m

(2)绘制扭矩图如图(d)所示。;【例3-3】已知一传动轴如图(a)所示,主动轮A上输入功率为15kW,B、C轮为输出轮,输出轮B上输出功率为10kW,轴得转速为n=1000r/min。试求各段轴横截面上得扭矩,并绘出扭矩图。

;方向与轴的转向相同;圆轴扭转得切应力与强度计算;圆轴扭转得切应力与强度计算;由上图可知:在圆轴横截面上,当ρ=0时,τ=0;当ρ=R时,即圆轴横截面上边缘上点得切应力为最大值τmax,且切应力沿半径方向呈线性增长。其最大切应力τmax为:;强度计算

圆轴扭转得强度条件为:圆轴危险截面上得最大切应力小于或等于材料得许用切应力,即:

τmax≤［τ］

对于等截面圆轴有:;【例3-4】一阶梯圆轴如图(a)所示,轴上受到外力偶矩

M1=6kN·m,

M2=4kN·m

M3=2kN·m,轴材料得许用切应力［τ］=60MPa,试校核此轴得强度。

;【解】

(1)绘制扭矩图如图(b)所示。

(2)校核AB段得强度。;【例3-5】某机器传动轴由45号钢制成,已知材料得［τ］=60MPa,轴传递得功率P=16kW,转速n=100r/min,试确定其直径。

解:(1)计算外力偶矩和扭矩。;【例3-6】如图所示得联轴器中,轴材料得许用切应力［τ］=40MPa,轴得直径d=30mm。套筒材料得许用切应力［τ］=20MPa,套筒外径D=40mm。试求此装置得许可载荷。;解:(1)按轴得扭转强度求许可载荷。;圆轴扭转变形与刚度计算;刚度条件

最大单位长???扭转角θmax不超过许用得单位长度扭转角［θ］。即:;【例3-7】汽车传动轴输入得力偶矩M=1、5kN·m,直径d=75mm,轴得许用扭转角［θ］=0、50°/m,材料得切变模量G=80GPa,试校核此传动轴得刚度。

解:(1)计算扭矩

此传动轴横截面上得扭矩为T=M=1、5kN·m。

(2)计算Ip;思考与练习;练习3、4图;3、5练习3、5图示一传动轴,转速n=200r/min,轮A为主动轮,输入功率PＡ=60kＷ,轮B、C、D均为从动轮,输出功率分别为PB=20kW,PC=15kW,PD=25kW。

①试画出该轴得扭矩图;

②若将轮A和轮C位置对调,试分析对轴得受力就是否有利？;3、6一空心圆轴,外径D=40mm,内径d=20mm,轴上受力偶矩M=300N·m,材料得许用切力［τ］=60MPa,试校核此轴得强度。

3、7某实心圆轴转速n=960r/min,传递功率P=5、5kW,材料许用切应力［τ］=40MPa,试设计此轴得直径。

3、8某传动轴得直径d=60mm,转速n=300r/min,材料得许用切应力［τ］=50MPa,试求该轴得许可功率。

3、9练习5、9图示出了圆轴AB所受得外力偶矩Me1=800N·m,Me2=1200N·m,Me3=400N·m,l2=2l1=600mm,G=80MPa,［τ］=50MPa,［θ］=0、25°/m。试设计轴得直径。;练习3、9图