机械设计基础 含工程力学 教学课件 作者 李国斌主编 王春艳 蒋昊 马文元副主编 第5章　组合变形的强度计算.ppt

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1、机械设计基础含工程力学主编第5章　组合变形的强度计算5.1　组合变形的概念5.2　拉伸(压缩)与弯曲组合变形5.3　弯曲与扭转组合变形5.1　组合变形的概念图5-1　挡土墙5.1　组合变形的概念图5-2　工业厂房中的柱子5.1　组合变形的概念图5-3　直升飞机5.2　拉伸(压缩)与弯曲组合变形图5-4　旋臂式起重机5.2　拉伸(压缩)与弯曲组合变形图5-5　简易悬臂起重机5.2　拉伸(压缩)与弯曲组合变形例5-1　简易悬臂起重机如图5-5a所示，起吊重力G=12kN，横梁AB为No.20a工字钢，材料的许用应力［σ］=100MPa，试校核梁AB的强度。解　(1)梁AB的受力图　如图5-5b所

2、示,梁AB承受压缩与弯曲组合变形。(2)画出梁AB的内力图(3)校核梁AB的强度例5-2　受拉钢板原宽度b=80mm，厚度t=10mm，上边缘有一切槽，深a=10mm，F=80kN，钢板的许用应力［σ］=140MPa，试校核其强度。解　由于钢板有切槽，外力F对有切槽截面为偏心拉伸，其偏心距e为5.2　拉伸(压缩)与弯曲组合变形图5-6　受拉钢板5.3　弯曲与扭转组合变形图5-7　弯曲与扭转组合变形5.3　弯曲与扭转组合变形例5-3　图5-8所示传动轴AB由电动机带动，轴长L=1.2m，在跨中安装一胶带轮，重G=5kN，半径R=0.6m，胶带紧边张力F1=6kN，松边张力F2=3kN，轴直径d

3、=0.1m，材料许用应力［σ］=50MPa。试按第三强度理论校核轴的强度。图5-8　校核传动轴AB的强度5.3　弯曲与扭转组合变形解(1)外力分析　将作用在胶带轮上的胶带拉力F1、F2向轴线简化，结果如图5-8b所示。传动轴受竖向主动力为(2)内力分析(3)强度校核例5-4　如图5-9所示传动轴，传递功率P=7kW，转速n=200r/min。带轮重量G=1.8kN。左端齿轮上啮合力F与齿轮节圆切线的夹角(压力角)为20°，带轮上紧边、松边拉力F1=2F2，轴材料的许用应力［σ］=80MPa，试按第三强度理论设计轴的直径。图5-9　设计轴的直径5.3　弯曲与扭转组合变形解(1)外力简化(建立计

4、算模型)　外力向AB轴轴线简化，并计算各力大小，即(2)作轴的扭矩图和弯矩图(确定轴的危险截面)(3)最后，根据第三强度理论设计轴的直径图5-10　题5-1图5.3　弯曲与扭转组合变形图5-11　题5-2图5.3　弯曲与扭转组合变形图5-12　题5-3图5.3　弯曲与扭转组合变形图5-13　题5-4图