建筑力学-扭转

第七章扭转1精品资料标题(biāotí)第七章扭转§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图§7-1、概述(ɡàishù)§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算§7-4、圆轴扭转时的变形计算§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件

2精品资料一、概述(ɡàishù)汽车(qìchē)传动轴§7-1、概述3精品资料汽车(qìchē)方向盘§7-1、概述(ɡàishù)4精品资料丝锥(sīzhuī)攻丝§7-1、概述(ɡàishù)5精品资料扭转变形是指杆件受到大小相等,方向相反且作用(zuòyòng)平面垂直于杆件轴线的力偶作用(zuòyòng),使杆件的横截面绕轴线产生转动。受扭转(niǔzhuǎn)变形杆件通常为轴类零件，其横截面大都是圆形的。所以本章主要介绍圆轴扭转(niǔzhuǎn)。§7-1、概述6精品资料直接(zhíjiē)计算§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图1.外力偶矩二、外力偶矩扭矩和扭矩图7精品资料按输入功率(gōnglǜ)和转速计算电机(diànjī)每秒输入功：外力偶作功完成：已知轴转速－n转/分钟输出功率－Pk千瓦求：力偶矩Me§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图8精品资料T=Me2.扭矩和扭矩图§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图9精品资料T=Me§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图10精品资料§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图11精品资料§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图12精品资料扭矩正负(zhènɡfù)规定右手螺旋(luóxuán)法则右手拇指指向外法线方向为正(+),反之为负(-)§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图13精品资料扭矩图§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图14精品资料解:(1)计算(jìsuàn)外力偶矩由公式Pk/n§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图15精品资料(2)计算(jìsuàn)扭矩(3)扭矩图§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图16精品资料§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图17精品资料1、切应力(yìnglì)计算令抗扭截面(jiémiàn)系数§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算18精品资料2.Ip与Wp的计算(jìsuàn)实心(shíxīn)轴§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算19精品资料空心(kōngxīn)轴令则§7-3、圆轴扭转时截面上的应力(yìnglì)计算20精品资料实心轴与空心(kōngxīn)轴Ip与Wp对比§7-3、圆轴扭转时截面上的应力(yìnglì)计算21精品资料已知：P＝7.5kW,n=100r/min,最大切应力不得(bude)超过40MPa,空心圆轴的内外直径之比=0.5。二轴长度相同。求:实心轴的直径d1和空心(kōngxīn)轴的外直径D2；确定二轴的重量之比。解：首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩实心轴§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算22精品资料已知：P＝7.5kW,n=100r/min,最大切应力不得超过40MPa,空心圆轴的内外直径(zhíjìng)之比=0.5。二轴长度相同。求:实心轴的直径d1和空心(kōngxīn)轴的外直径D2；确定二轴的重量之比。空心轴d2＝0.5D2=23mm§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算23精品资料确定实心(shíxīn)轴与空心轴的重量之比空心(kōngxīn)轴D2＝46mmd2＝23mm

实心轴d1=45mm长度相同的情形下，二轴的重量之比即为横截面面积之比：§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算24精品资料相对扭转角抗扭刚度四、圆轴扭转时的变形(biànxíng)计算§7-4、圆轴扭转(niǔzhuǎn)时的变形计算25精品资料1.等截面(jiémiàn)圆轴：2.阶梯形圆轴：§7-5、圆轴扭转时的强度条件(tiáojiàn)刚度条件(tiáojiàn)

五、圆轴扭转时的强刚度设计26精品资料单位长度(chángdù)扭转角扭转(niǔzhuǎn)刚度条件许用单位扭转角

§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件

27精品资料扭转(niǔzhuǎn)强度条件扭转刚度(ɡānɡdù)条件已知T、D和[τ]，校核强度已知T

和[τ]，设计截面已知D和[τ]，确定许可载荷已知T、D和[φ/]，校核刚度已知T

和[φ/]，设计截面已知D和[φ/]，确定许可载荷§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件

28精品资料§7-5、圆轴扭转时的强度条件(tiáojiàn)刚度条件(tiáojiàn)

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传动轴的转速为n=500r/min，主动轮A输入功率P1=400kW，从动轮C，B分别输出功率P2=160kW，P3=240kW。已知[τ]=70MPa，[φˊ]=1°/m，G=80GPa。

(1)试确定AC段的直径d1和BC段的直径d2；

(2)若AC和BC两段选同一直径，试确定直径d；

(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?解：1.外力§7-5、圆轴扭转时的强度条件(tiáojiàn)刚度条件(tiáojiàn)

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2.扭矩图按刚度(ɡānɡdù)条件3.直径(zhíjìng)d1的选取按强度条件§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件

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按刚度(ɡānɡdù)条件4.直径(zhíjìng)d2的选取按强度条件

5.选同一直径时§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件

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6.将主动轮(dònglún)按装在两从动轮(dònglún)之间受力合理(hélǐ)§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件

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