【2017年整理】剪切扭转变形.ppt

剪切与挤压 剪切 1、剪切变形的特点 2、受剪切构件的主要类型 剪切的计算 例4：电机车挂钩的销钉联接如图，已知挂钩厚度t=8mm,销钉的许用剪应 力[τ]=60MPa,许用挤压应力[σB]=200MPa，电机车的牵引力P=15kN,试 选择销钉的直径D。 5．用方头平键连接轴与摇柄，已知轴径d=35mm，摇柄长L=700mm ，键的尺寸长ι =36mm ，宽b=10mm ，高h=8mm ，若键材料的许用应力[τ] =60MPa ，若摇柄套材料 [σB] =120MPa ，求加在摇柄端部力的最大许可值。 扭 转 例5-2 汽车主传动轴内径d=85mm、外径D=90mm， [τ]=60MPa，轴受到的最大转矩m=1.5kN.m （1）校核此空心轴的强度；（2）若设计成等强度的实心轴，直径应为多少？（3）求空心轴与实心轴的质量比。 一空心传动轴，外径D=100mm，壁厚t=3mm，工作时最大扭矩MTmax=1.5KNm,材料的许用应力[τ]= 60MPa，试校核该轴的强度。如果该轴设计成实心轴，直径应为多少？ 外力偶矩的计算 转速：n (转/分) 输入功率：P(kW) m Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 圆轴扭转时的内力及内力图 1、圆轴扭转时的内力----扭矩 以扭转变形为主的杆------------轴 扭转时的内力称为扭矩 2、扭矩利用截面法、并建立平衡方程得到 m m MT m Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3、扭矩正负号的规定 确定扭矩方向的右手法则： 4个手指沿扭矩转动的方向，大拇指即为扭矩的方向。 扭矩正负号： 离开截面为正，指向截面为负。 指向截面 离开截面 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 例1 传动轴如图所示，转速 n = 500转/分钟，主动轮B输入功率PB= 10KW，A、C为从动轮，输出功率分别为 PA= 4KW ， PC= 6KW，试计算该轴的扭矩并画扭矩图。 A B C 分析：先计算外力偶矩 计算扭矩： AB段 mA MT1 BC段 mc MT2 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. x MT B C A （+） （-） 76.4N·m 114.6N·m 4、扭矩图 扭矩沿轴线各截面的分布情况用图形表示 MTmax=114.6N·m Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 计算外力偶矩 作扭矩图 MTmax=1432.5N·m MB MC MD MA B C A D 477.5N·m 1432.5N·m 637N·m 例3-2 已知A轮输入功率为65kW，B、C、D轮输出功率分别为15、30、20kW，轴的转速为300r/min，试作出该轴的扭矩图。 x MT （+） （-） 由 得 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 横截面上某点的剪应力的方向与扭矩方向相同，并与过该点的半径垂直 剪应力的大小与其和圆心的距离成正比 注意：如果横截面是空心圆，剪应力分布规律一样适用，但是，空心部分没有应力存在。 MT τ 圆轴扭转的实质是剪切，所以圆轴扭转的应力是剪应力 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.