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《材料力学3圆轴的扭转机械基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第六章圆轴的扭转1.试画出图示轴的扭矩图｡ 解:(1)计算扭矩｡将轴分为2段,逐段计算扭矩｡对AB段: ∑MX=0, T1-3kN·m=0 可得:T1=3kN·m对BC段: ∑MX=0, T2-1kN·m=0 可得:T2=1kN·m(2)画扭矩图｡ 根据计算结果,按比例画出扭矩图如图｡ 2.试画出图示轴的扭矩图｡ 解:(1)计算扭矩｡ 将轴分为3段,逐段计算扭矩｡ 对AB段:∑Mx=0, T1+4.5kN·m-1.5kN·m-2kN·m=0 可得:T
2、1=-1kN·m 对BC段:∑Mx=0, T2-1.5kN·m-2kN·m=0 可得:T2=3.5kN·m 对BC段:∑Mx=0, T3-2kN·m=0 可得:T3=2kN·m(2)画扭矩图｡根据计算结果,按比例画出扭矩图如图｡3.图示一传动轴,转速n=200r/min,轮A为主动轴,输入功率PA=60kW,轮B,C,D均为从动轮,输出功率为PB=20kW,PC=15kW,PD=25kW｡1)试画出该轴的扭矩图;2)若将轮A和轮C位置对调,试分析对轴的受力是否有利? 解:(1)计算
3、外力偶矩｡ MA=9549×60/200=2864.7N·m 同理可得: MB=954.9N·m,MC=716.2N·m,MD=1193.6N·m(2)计算扭矩｡ 将将轴分为3段,逐段计算扭矩｡ 对AB段:∑Mx=0, T1+MB=0 可得:T1=-954.9N·m 对BC段:∑Mx=0, T2+MB-MA=0 可得:T2=1909.8N·m 对BC段:∑Mx=0, T3-M=0 可得:T3=1193.6N·m(3)画扭矩图｡ 根据计算结果,按比例画出扭
4、矩图如右图｡(4)将轮A和轮C位置对调后,由扭矩图可知最大绝对值扭矩较之原来有所降低,对轴的受力有利｡4.圆轴的直径d=50mm,转速n=120r/min｡若该轴横截面的最大切应力τmax=60MPa,问圆轴传递的功率多大?解: WP=πd3/16=24543.7mm3 由τmax=T/WP 可得:T=1472.6N·m 由M=T=9549×P/n 可得:P=T×n/9549=18.5kW5.在保证相同的外力偶矩作用产生相等的最大切应力的前提下,用内外径之比d/D=3/4的空心圆轴代替实心圆
5、轴,问能够省多少材料?important6.阶梯轴AB如图所示,AC段直径d1=40mm,CB段直径d2=70mm,外力偶矩MB=1500N·m,MA=600N·m,MC=900N·m,G=80GPa,[τ]=60MPa,[φ/]=2(º)/m｡试校核该轴的强度和刚度｡ 7.图示圆轴AB所受的外力偶矩Me1=800N·m,Me2=1200N·m,Me3=400N·m,G=80GPa,l2=2l1=600mm[τ]=50MPa,[φ/]=0.25(º)/m｡试设计轴的
6、直径｡ 8.直径d=25mm的圆钢杆,受轴向拉力F=60kN作用时,在标矩l=200mm的长度内伸长Δl=0.113mm;受外力偶矩Me=200N·m,的作用时,相距l=150mm的两横截面上的相对转角为φ=0.55º｡试求钢材的E和G｡
