圆锥截面,扭矩,材料力学

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划圆锥截面,扭矩,材料力学　　第六章圆轴的扭转　　习题解析　　6-1试述绘制扭矩图的方法和步骤。　　答：首先求任意截面的扭矩，一般步骤为：“假截留半，内力代换，内外平衡”。熟练后也可用简捷方法计算而无须画出分离体受力图。　　取平行于轴线的横坐标表示横截面的位置，用纵坐标表示扭矩的代数值，画出各截面扭矩的变化图，即为扭矩图。　　6-2为什么空心轴比实心轴能充分发挥材料的作用？　　答：空心圆轴比实心轴能充分发挥材料的作用，其原因在于圆轴扭转时，横截面上应力呈线性分布，越接近截面中

2、心，应力越小，那里的材料就没有充分发挥作用。做成空心轴，使得截面中心处的材料安置到轴的外缘，材料得到了充分利用。而且也减轻了构件的自重。6-3已知圆杆横截面上的扭矩，试画出截面上与T对应的切应力分布图。　　图6-1题6-3图　　解：截面上与T对应的切应力分布图如下：　　图6-2　　6-4用截面法求图6-3所示各杆在1-1、2-2、3-3截面上的扭矩。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划

3、　　图6-3题6-4图　　解：a)采用截面法计算扭矩。　　取1-1截面左侧外力偶矩计算，可得T1?1??3kN?m。　　kN?m?T2?2?0，可得取2-2截面左侧外力偶矩计算，由平衡方程　　T2?2?3kN?m。　　取3-3截面右侧外力偶矩计算，可得T3?3?1kN?m。　　图6-4　　b)采用截面法计算扭矩。　　取1-1截面左侧外力偶矩计算，可得T1?1??5kN?m。　　取2-2截面左侧外力偶矩计算，由平衡方程kN?m?T2?2?0，可得T2?2??10kN?m。　　3?3）kN?m?T3?3?0，可得取3-3截面右侧外力偶矩计算，由平衡方程。取1-1截面左侧外力偶矩计算，可得

4、T1?1?4kN?m。取2-2截面右侧外力偶矩计算，可得T2?2??2kN?m。作出扭矩图。　　a)　　图6-7　　b)由力矩平衡方程可得MA??2Me。采用截面法计算扭矩。取1-1截面左侧外力偶矩计算，可得T1?1??2Me。取2-2截面右侧外力偶矩计算，可得T2?2??Me。作出扭矩图。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　c)由力矩平衡方程可得MC?0。采用截面法计算扭矩。取1

5、-1截面左侧外力偶矩计算，可得T1?1??Me。取2-2截面右侧外力偶矩计算，可得T2?2?0。作出扭矩图。　　b)c)　　图6-8　　6-6图6-9所示圆轴长l=500mm，直径d=60mm，受到外力偶矩M1=4kN·m和M2＝７kN·m作用，材料的剪切弹性模量G=80GPa　　画出轴的扭矩图；　　求轴的最大切应力；　　求轴的最大单位长度扭转角。　　图6-9题6-6图　　解：绘扭矩图　　用截面法求得1-1截面上的扭矩为T1?M2?M1?3kN?m，2-2截面的扭矩为T2??M1??4kN?m。绘出的扭矩图如图6-9所示。　　由扭矩图可见BC段扭矩最大，由于是等截面圆轴，故危险截面在

6、BC段内。由式得其最大切应力为　　?maxT24?103??MPa?3WP?60?10?3　　16??　　(3)BC段扭矩最大，BC段内最大单位长度扭转角即轴的最大单位长度扭转角。按式得　　?maxT180?max??GIp4?10380?10?932??34180??目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　6-7实心圆轴和空心轴通过牙嵌离合器而连接，如图6-10所示。已知轴的转速n=

7、100r/min，传递的功率P=，材料的许用应力[?]=40MPa，试通过计算确定　　采用实心轴时，直径d1和的大小；　　采用内外径比值为1/2的空心轴时，外径D2的大小。　　图6-10题6-7图　　解：计算外力偶矩，作用在轴上的外力偶矩由式，可得　　?9550?9550?N?m?716N?mn100　　采用实心轴时，直径d1的大小应满足下式：　　?max?T?716Pa?[?]?40?106PaWP?d3　　1　　解得d1?T???[?]716m?6??