第7章--扭转的强度和刚度计算ppt课件.ppt

《第7章--扭转的强度和刚度计算ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章  扭转的强度和刚度计算.第7章  扭转的强度和刚度计算7.1  圆杆扭转时的应力和变形计算.MeMe平面假定变形几何1受扭圆轴横截面上的剪应力公式推导过程.dxMnMndxIp截面的极惯性矩.dxTTdxIp截面的极惯性矩.(3)受扭圆轴横截面上的剪应力计算公式.扭转截面系数(3)受扭圆轴横截面上的剪应力计算公式:.实心圆截面.空心圆截面.第四章扭转四圆轴扭转时的刚度计算.第7章  扭转的强度和刚度计算1扭转角与剪切角mm.第四章扭转/四圆轴扭转时的刚度计算2圆轴扭转时的变形计算.如图所示阶梯

2、轴。外力偶矩m1＝0.8KN·m，m2＝2.3KN·m，m3＝1.5KN·m，AB段的直径d1＝4cm，BC段的直径d2＝7cm。已知材料的剪切弹性模量G＝80GPa，试计算φAB和φAC。0.8kN·m1.5kN·m0.8m1.0mABC例题.图示一空心传动轴，轮1为主动轮，力偶矩m1＝9KN·m，轮2、轮3、轮4为从动轮,力偶矩分别为m2＝4KN·m，m3＝3.5KN·m，m4＝1.5KN·m。已知空心轴内外径之比d/D＝1/2，试设计此轴的外径D，并求出全轴两端的相对扭转角φ24。G＝80GPa，［

3、τ］＝60MPa。5kN1.5kN4kN500500500例题.第四章扭转/四圆轴扭转时的刚度计算3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:.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／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

4、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[]=60MPa。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

5、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。.采用空心轴可有效地减轻轴的重量，节约材料。因为①根据应力分布规律，轴心附近处的应力很小，对实心轴而言，轴心附近处的材料没有较好地发挥其作用；②从截面的几何性质分析，横截面面积相同的条件下，空心轴材料分布远离轴心，其极惯性矩Ip必大于实心轴，扭转截面系数Wp也比较大，强度和刚度均可提高；③通常所讲保持强度不变，即指最大切应力值不变；保持刚度不变，即指截面图形极惯性矩保持不变。④对于轴的强度或

6、刚度，采用空心轴比实心轴都较为合理。.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？AllBCd1122.AllBCd（+）（-）扭矩图解：(1)轴的最大剪应力作扭矩图：2211因此.AllBCd（2）扭转角截面B：.截面CAllBCd.（3）BC段孔径d’由得解得：AllBCd.