扭转应力计算.ppt_第1页
扭转应力计算.ppt_第2页
扭转应力计算.ppt_第3页
扭转应力计算.ppt_第4页
扭转应力计算.ppt_第5页
已阅读5页,还剩25页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

扭 转 切 应 力 计 算,西安航专机械基础教研室 刘 舟, 工程中承受切应力的构件,主 要 内 容, 扭转内力扭矩, 扭转切应力分析与计算,工程中承受切应力的构件,工程中承受切应力的构件,工程中承受切应力的构件,破坏形式演示 A B,扭转切应力由扭矩产生,扭转时的内力称为扭矩,截面上的扭矩与作用在轴上的外力偶矩组成平衡力系。 扭矩求解仍然使用截面法,扭矩正负规定:右手法则,外力偶矩与功率和转速的关系,扭 矩 和 扭 矩 图,主动轮A的输入功率PA=36kW,从动轮B、C、D输出功率分别为PB=PC=11kW,PD=14kW,轴的转速n=300r/min.试传动轴指定截面的扭矩,解:1)由扭矩、功率、转速关系式求得 MA=9459PA/n=9459X36/300=1146N.m MB=MC=350N.m;MD=446N.m,2)分别求1-1、2-2、3-3截面上的扭矩,即为BC,CA,AD段轴的扭矩(内力)如图a)、b)、c);均有Mx=0 得: T1+MB=0 T1=-MB= -350N.m MB+MC+T2=0 T2=-MB-MC=-700N.m MD-T3=0 T3=MD=446N.m,圆轴扭转时的变形特征 圆轴扭转时横截面上的切应力分析,扭转切应力分析,变形特征,扭转后圆截面保持为圆平面, 原半径直线仍保持为直线,平面假设:圆周扭转变形后各个横截面仍为平面,而且其大小、形状以及相邻两截面之间的距离保持不变,横截面半径仍为直线,横截面上各点无轴向变形,故横截面上没有正应力。,横截面绕轴线发生了旋转式的相对错动,故横截面上有剪应力存在。,各横截面半径不变,所以剪应力方向与截面径向垂直,推断结论:,设距离轴线为处 的切应变为(), 由几何关系得到:,物理关系与应力分布,剪切胡克定律,G ,物理关系与应力分布,静力学方程, ()dA,=Mx,切应力公式,Ip=,2 dA,GIp扭转刚度,Ip 截面的极惯性矩,切应力公式, 圆轴扭转时横截面上的切应力,圆轴扭转时横截面上的最大切应力,当 max 时, max,Wp 扭转截面系数,圆轴扭转时横截面上的最大切应力,截面图形的几何性质,极惯性矩p,扭转截面系数p,=d / D,对于圆环截面,截面的极惯性矩与扭转截面系数,=d / D,对于实心圆截面,对于圆环截面,应力计算例1,如图所示,已知:M1=5kNm;M2=3.2kNm;M3=1.8kNm; AB=200mm;BC=250mm,AB=80mm,BC=50mm,G=80GPa。求此轴的最大切应力,解:,扭矩图如左: TAB=-5kN.m; TBC=-1.8kN.m 根据切应力计算公式,应力计算例2,在图示传动机构中,功率从B轮输入,再通过锥齿轮将一半传递给铅垂轴C,另一半传递给水平轴H。 若已知输入功率P1=14kW,水平轴E和H的转速n1=n2=120r/min,锥齿轮A和D的齿数分别为z1=36,z2=12,图中d1=70, d2=50, d3=35.求各轴横截面上的最大切应力.,分析:,此机构是典型的齿轮传动机构,各传动轴均为扭转变形。欲求各传动轴横截面上的切应力,必须求得各轴所受的扭矩,即各轴所受到的外力偶矩。,由题意可知,E、H、C轴所传递的功率分别为:P1=14kW,P2=P3=P1/2=7kW. E、H轴转速为120r/min,由传动比可计算出C轴的转速为:n3=(z1/z2)n1 =3n1=360r/min,再通过公式:,可以求得各轴所受到的外力矩,M1 M2 M3,例2(续),解:,1、求各轴横截面上的扭矩:,2、求各轴横截面上的最大切应力:,已知:P7.5kW,n=100r/min,许用切应力40MPa, 空心圆轴的内外径之比 = 0.5。 求: 实心轴的直径d1和空心轴的外径D2。,圆轴扭转时横截面上的切应力例题3,解:,=716.2 N.m,=0.045 m=45 mm, 圆轴扭转时横截面上的切应力例题,=1.28, 圆轴扭转

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论