任务二剪切扭转弯曲变形资料ppt课件.ppt

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1、连接件：在构件连接处起连接作用的部件（如：螺栓、销钉、键、铆钉、木榫接头、焊接接头等）。齿轮M键轴受力特点：作用在构件两侧面上的外力(或外力的合力）大小相等、方向相反且作用线相距很近。变形特点：构件沿两力作用线之间的某一截面产生相对错动或错动趋势,由矩形变为平行四边形。剪切面：发生相对错动的截面。剪切面平行于外力的方向，位于两个反向的外力之间。只有一个剪切面的剪切称为单剪。用截面法，可求得剪切面上的内力，即剪力FSFx0FSF剪切面FFSmmFF剪力F是剪切面上分布内力系的合力。由于剪力F的存在，剪切面上SS必然有

2、平行于截面的切应力存在。切应力在剪切面上的实际分布规律比较复杂，工程上通常采用实用计算法:假设剪力在剪切面上是均匀分布的。切应力的计算公式为FSA式中，FS为剪切面上的剪力，A为剪切面的面积。剪切强度条件为FSA[]—为材料的许用切应力u—剪切极限应力；u[]nn-安全因数。挤压面连接件和被连接件接触面相互压紧的现象称挤压构件受到挤压变形时，相互挤压的接触面称为挤压面，挤压面垂直于外力的作用线。作用于挤压面上的力称为挤压力，用Fbs表示，挤压力与挤压面相互垂直。挤压力过大，可能引起螺栓压扁或钢板

3、在孔缘压皱或成椭圆，导致连接松动而失效。max工程中,假定Fbs均匀分布在计算挤压面积Abs上。挤压应力：ddFbs(b)bstAbsbsAbc是挤压面在垂直于挤压力之平(a)面上的投影面积,名义挤压应力如(c)图所示。计算挤压面积Abs=dt挤压强度条件为:挤压面FbsbsbsAbs[bs]—材料的许用挤压应力。•当接触面为平面时，如键联接，其接触面面积即为挤压面面积，即：hAlbs2M•当接触面为近似半圆柱侧面时（例如螺栓、销钉等联接），以圆柱面的正投影作为挤压面积。•当接触面为近似半圆柱侧面

4、时，圆柱形接触面中点的挤压应力最大。若以圆柱面的正投影作为挤压面积，计算而得的挤压应力，与接触面上的实际最大应力大致相等。Adtbs挤压面积变形前的横截面，变形后仍为平面，且形状、大小以及间距不变，半径仍为直线。因为同一圆周上剪应变相同，所以同一圆周上切应力大小相等，并且方向垂直于其半径方向。在圆轴表面画若干圆周线和纵向线，作扭转实验，由实验找出变形规律。圆周线——形状、大小、间距不变，各圆周线只是绕轴线转动了一个不同的角度。纵向线——倾斜了同一个角度，小方格变成了平行四边形。圆轴扭转时，横截面上只有切应力，切应力沿半

5、径按线性分布，其方向垂直于半径，指向与扭矩的转向一致。截面圆心处的切应力为零，边缘圆周上各点的切应力最大，同一圆周上各点的切应力相等。FFaaABCDFBFB梁的横截面上既有弯矩又有剪力的弯曲（横截面上既有正应力又有切应力的弯曲）。取具有纵向对称面的等直梁（如矩形截面梁），在其表面画上纵线和及横线，在梁两端纵向对称面内施加一对大小相等、方向相反的力偶，对梁作纯弯曲变形试验。观察梁的变形：纵向线：各纵向线段弯成弧线，且靠近顶端的纵向线缩短，靠近底端的纵向线段伸长.横向线：各横向线仍保持为直线，相对转过了一个角度，仍与变形后

6、的纵向弧线垂直.凹入一侧纵向纤维缩短凸出一侧纵向纤维伸长σcmax梁纯弯曲变形时，横截面上中性轴一侧为中性轴拉应力，另一侧为压应力，其大小沿截面高度线性分布，各点的正应力的大小与该点到中性轴的距离y成正比；距中性轴最远的上下边缘处，分别有最大拉应力和最大压应力；截面上距中性轴等距离的各点正应力相等，中性σtmax轴上各点的正应力为零。y最大压应力cmaxOx最大拉应力tmaxz中性轴截面与中性轴对称时ycmaxMztmaxcmaxW(M0)ztmax2k一个应力循环dymax3o1zott1

7、t2t3t4mind4y)e)设车轴以等角速度转动，则ddysinsint22两车轮A、B之间的车轴处于纯弯曲状态，其横截面上任一点k处的弯曲正应力为MyMdsintII2zz2k一个应力循环dymax3o1zot1t2t3t4tmin4yσＦAt①载荷做周期性变化②载荷不变,构件点的位置随时间做周期性的变化。如一简支梁在梁中间部分固接一电动机,由于电动机的重力作用产生静弯曲变形,当电动机工作时,由于转子的偏心而引起离心惯性力。由于离心惯性力的垂直分量随时间作周期性的变化,梁产生交变应力。ωt

8、静平衡位置maxstmint材料在交变应力作用下的破坏习惯上称为疲劳破坏。（1）交变应力的破坏应力值一般低于静载荷作用下的强度极限值,有时甚至低于材料的屈服极限。（2）无论是脆性还是塑性材料,交变应力作用下均表现为脆性断裂,无明显塑性变形。（3）断口表面可明显区分为光滑区与粗糙区两部分。粗糙区光滑区裂纹缘材料