6讲 扭转强度与刚度计算 习题课.ppt

《6讲 扭转强度与刚度计算 习题课.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第六讲扭转强度与刚度计算习题课湖南理工学院——曾纪杰一圆轴扭转时的强度条件为保证圆轴安全工作，要求轴内的最大工作切应力不超过材料的许用切应力，即：式中的许用扭转切应力,是根据扭转试验,并考虑适当的工作安全系数确定的.二圆轴扭转时的刚度条件要求单位长度的扭转角不超过某一许用值,即:三应用：1）校核强度，验算轴是否满足强度、刚度条件2）设计截面，根据强度、刚度条件，求A/d3）确定许可载荷,根据强度、刚度条件,求外力偶矩的最大值。试分别按实心圆轴和空心圆轴选择其直径，并比较二种截面轴之重量。解：1.计算外力偶矩画扭矩图。例1：钢制传动轴已知：n＝300（r.p.n），d／

2、D＝1／2，输入功率:NA＝360kW，输出功率:NB＝NC＝110kW，ND＝140kW；BCADmBmCmAmD＋70044456－xoT/N.m3502－＋T／N.mx350270044456危险截面：AC段。2.选择实心圆轴直径按强度条件按刚度条件2.选择空心圆轴直径按强度条件按刚度条件由此应选直径D=11.6cm，d＝D／2＝5.8cm3.重量比由此应选直径解：由传动轴的尺寸计算抗扭截面模量：轴的最大剪应力例题2某汽车传动轴，用45号钢无缝钢管制成，其外径D=90mm,壁厚t=2.5mm，使用时最大扭矩为Mx=1500N.m,试校核此轴的强度。已知[]=6

3、0MPa。若此轴改为实心轴，并要求强度仍与原空心轴相当，则实心轴的直径为？所以此轴安全。若此轴改为实心轴，而式中解得：实心轴的横截面面积为空心轴的横截面面积空心轴与实心轴的重量之比：因此在承载能力相同的条件下，使用空心轴比较节约材料、比较经济。例题3图示等截面圆轴，已知d=90mm,l=50cm,,。轴的材料为钢，G=80GPa,求（1）轴的最大剪应力；（2）截面B和截面C的扭转角；（3）若要求BC段的单位扭转角与AB段的相等，则在BC段钻孔的孔径d´应为多大？AllBCd1122AllBCd（+）（-）扭矩图解：(1)轴的最大剪应力作扭矩图：2211因此AllBCd

4、（2）扭转角截面B：截面CAllBCd（3）BC段孔径d’由得解得：AllBCd例题4图示圆截面杆AB左端固定，承受一集度为t的均布力偶矩作用。试导出计算截面B的扭转角公式。Ltxdx解：取微段作为研究对象。Mx(x)Mx(x)L-xtMx(x)根据平衡条件求得横截面上的扭矩为：微段两端截面的相对扭转角为AB因此LtAB作业：孙训方，《材料力学》（第五版）3-6；3-10