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文件名称:工程力学(第二版)课件:扭转.pptx
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总页数:28 页
更新时间:2025-07-04
总字数:约1.65千字
文档摘要

第一节扭转变形的外力和内力

第二节扭转变形的应力和强度计算;1.掌握扭转变形的特点。

2.掌握转矩的计算。

3.掌握扭矩的概念及扭矩图的绘制。;圆轴在各力偶作用下,将产生扭转变形。;一、扭转变形的特点;2.扭转变形的变形特点;【课堂练习】各轴中产生扭转变形的是哪个?;二、圆轴传动外力偶矩的计算;【课堂练习】如图所示铣削工件示意图,已知铣刀直径D=400mm,主轴转速n=150r/min,切削时功率P=1.2kW。试求主轴的转矩和切削力。;三、扭矩T和扭矩图;2.扭矩图;【例】如图所示传动轴,主动轮A的输入功率PA=36?kW,从动轮B、C、D的输出功率分别为PB=PC=11kW,PD=14?kW,轴的转速n?=300?r/min。试求传动轴指定截面的扭矩,并作出扭矩图。;解:(1)计算外力偶矩

MA=9550=955036/300≈1146N.m

MB=MC=9550=955011/300≈350N.m

MD=9550=955014/300≈446N.m;(2)用截面法求扭矩

BC段:沿截面1-1将轴截开,取左段为研究对象,沿正向假设截面扭矩为T1,如图b。列平衡方程可得1-1截面扭矩T1:

ΣMi=T1+MB=0

T1=-MB≈-350(N.m);CA段:截取研究对象如图c所示,列平衡方程可得2-2截面扭矩T2:

ΣMi=T2+MB+MC=0

T2=-(MB+MC)≈-700(N.m);AD段:沿3-3截面截开后取右段为研究对象,如图d所示。列平衡方程可得3-3截面扭矩T3:

ΣMi=T3-MD=0

T3=MD≈446(N.m);(3)作扭矩图

注意到轴各段内的扭矩均相同,则由上述结果不难作出如图所示之扭矩图。;1.掌握圆轴扭转变形和破坏的特点。

2.掌握圆轴扭转应力及其分布规律。

3.掌握圆轴扭转的强度条件及计算。

4.了解提高圆轴扭转强度的主要措施。;圆轴扭转时的应力分析;一、圆轴扭转时的变形和破坏特点;二、圆轴扭转时应力及其分布规律;3.圆轴扭转时应力计算;三、圆轴扭转时的强度条件及其应用;【例】如图所示为一钢制实心圆轴,已知转速n=300r/min,主动轮A输入功率PA=400kW,三个从动轮???出的功率分别为:PB=PC=120kW,PD=160kW,传动轴许用切应力[τ]=30MPa,试按强度条件设计轴的直径。;解:(1)计算外力偶矩;(2)用截面法求扭矩

BC段:沿截面1-1将轴截开,取左段为研究对象,沿正向假设截面扭矩为T1,如图b所示。列平衡方程可求得1-1截面扭矩T1:

ΣMi=T1+MB=0

T1=-MB=-3820N·m;CA段:截取研究对象如图c所示,列平衡方程可求得2-2截面扭矩T2:

ΣMi=T2+MB+MC=0

T2=-(MB+MC)=-7640N·m;AD段:沿3-3截面截开后取右段为研究对象,如图d所示。列平衡方程可求得3-3截面扭矩T3:

ΣMi=T3-MD=0

T3=MD=5093N·m

;四、提高圆轴扭转强度的主要措施