汽车机械基础 教学课件 作者陈红 第三章 采用等强度梁.ppt

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1、第三章3.采用等强度梁图2-90　等强度梁七、梁的变形与刚度计算1.弯曲变形2.梁的弯曲刚度计算1.弯曲变形例2-30　外伸梁AB，在C点受到力F作用而变形，如图2-93所示。试求截面A、B、C、D的挠度和转角。解：梁受力F作用后，其变形如图2-93中的双点划线所示，截面C、D分别移至C′、D′。①由于A、B为支座，故挠度yA=yB=0，它们的转角可查相关资料获得：②由于F作用于AB中点C，变形后挠曲线在C点的切线与x轴夹角为0，即θc=0，C的挠度可查相关资料:③梁在BD段内弯矩为0，BD段挠曲线实际上为直线BD′，因此有1.弯曲变形2Z91

2、.TIF1.弯曲变形2Z92.TIF1.弯曲变形图2-93　求梁的挠度和转角例2-30　外伸梁AB，在C点受到力F作用而变形，如图2-93所示。试求截面A、B、C、D的挠度和转角。解：梁受力F作用后，其变形如图2-93中的双点划线所示，截面C、D分别移至C′、D′。①由于A、B为支座，故挠度yA=yB=0，它们的转角可查相关资料获得：②由于F作用于AB中点C，变形后挠曲线在C点的切线与x轴夹角为0，即θc=0，C的挠度可查相关资料:③梁在BD段内弯矩为0，BD段挠曲线实际上为直线BD′，因此有2.梁的弯曲刚度计算例2-31　一单梁桥式起重机横梁

3、用28b工字钢制成，如图2-94所示，跨度l=7.5m，材料的弹性模量E=2×105MPa，起吊载荷和电动葫芦重23kN，许用挠度［y］=l/500=15mm，试校核梁的刚度。解　①将起重机横梁简化为受集中力F和梁本身自重(均布载荷q)作用的简支梁，根据型钢表得：28b工字钢q=469N/m，Ix=7480cm4。②计算梁的变形。F和q单独作用时梁的中点C的变形挠度为③校核刚度。由于ymax=14.79mm<［y］，因此梁的刚度足够。②按轴的刚度进行校核。如图2-95c、d所示，由叠加法求C截面的挠度得例2-31　一单梁桥式起重机横梁用28b工

4、字钢制成，如图2-94所示，跨度l=7.5m，材料的弹性模量E=2×105MPa，起吊载荷和电动葫芦重23kN，许用挠度［y］=l/500=15mm，试校核梁的刚度。解　①将起重机横梁简化为受集中力F和梁本身自重(均布载荷q)作用的简支梁，根据型钢表得：28b工字钢q=469N/m，Ix=7480cm4。②计算梁的变形。F和q单独作用时梁的中点C的变形挠度为图2-94　单梁桥式起重机横梁③校核刚度。由于ymax=14.79mm<［y］，因此梁的刚度足够。例2-32　图2-95a所示为一电动机轴，已知，q=4kN／m，跨度l=0.5m，α=0.2

5、m，材料弹性模量E=200GPa，许用应力［σ］=80MPa，C截面的许用挠度［y］=0.4mm，试设计轴的直径d。③校核刚度。由于ymax=14.79mm<［y］，因此梁的刚度足够。图2-95　电动机轴解:①按强度条件设计轴径。③校核刚度。由于ymax=14.79mm<［y］，因此梁的刚度足够。先画出弯矩图如图2-95b所示，求得最大弯矩为②按轴的刚度进行校核。如图2-95c、d所示，由叠加法求C截面的挠度得第六节　组合变形的强度计算一、组合变形的概念二、拉伸(压缩)与弯曲组合变形三、弯曲与扭转的组合变形一、组合变形的概念2Z96.TIF一、

6、组合变形的概念2Z97.TIF一、组合变形的概念图2-98　支架二、拉伸(压缩)与弯曲组合变形例2-33　图2-102a所示为一可旋转的悬臂式吊车，其横梁AB用18a工字钢制成，AB中点D有集中力F=25kN作用，已知工字钢的许用应力［σ］=100MPa，试校核梁的强度。解:①以AB为研究对象，进行受力分析，并画出受力图如图2-102b所示。由于拉杆BC为二力构件，由此可知梁上B点约束力的方向沿BC方向。从受力图可看出，F、FAy、FBy使梁弯曲，FAx、FBx使梁受压。因此，梁AB发生压弯组合变形。②根据平衡条件计算约束反力③强度校核。根据型

7、钢表可得，18a工字钢横截面面积为A=30.6cm2，抗弯截面系数为W=185cm3。根据梁AB所受的力，利用叠加原理画出FAy、F、FBy单独作用时的弯矩图和FAx、FBx单独作用时的轴力图，如图2-102c、d所示，并求出最大弯矩为二、拉伸(压缩)与弯曲组合变形图2-99　拉(压)弯组合变形a)拉弯组合变形　b)压弯组合变形二、拉伸(压缩)与弯曲组合变形图2-100　拉弯组合变形的强度计算二、拉伸(压缩)与弯曲组合变形图2-101　拉弯组合变形梁的内力例2-33　图2-102a所示为一可旋转的悬臂式吊车，其横梁AB用18a工字钢制成，AB中

8、点D有集中力F=25kN作用，已知工字钢的许用应力［σ］=100MPa，试校核梁的强度。图2-102　悬臂式吊车横梁解:①以AB为研究对象，进行受力分