[工學(xué)]第三章 扭轉(zhuǎn)-正式-第一講ppt課件

1、齒輪傳動(dòng)用于機(jī)床、汽車、起重機(jī)、遷延機(jī)等的變速箱齒輪傳動(dòng)用于機(jī)床、汽車、起重機(jī)、遷延機(jī)等的變速箱力偶：力偶： 大小相等，方向相反，不在同一作用線上的一對(duì)平行大小相等，方向相反，不在同一作用線上的一對(duì)平行 力稱為力稱為“力偶。力偶。力偶矩：平行力中的一個(gè)力與力偶臂的乘積。力偶矩：平行力中的一個(gè)力與力偶臂的乘積。 力偶不能用一個(gè)力來平衡，力偶只能用力偶平衡。力偶不能用一個(gè)力來平衡，力偶只能用力偶平衡。根據(jù)力偶的性質(zhì)，力偶只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。根據(jù)力偶的性質(zhì)，力偶只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。3-2 外力偶矩的計(jì)算外力偶矩的計(jì)算 扭矩及扭矩圖扭矩及扭矩圖. 傳動(dòng)軸的外力偶矩傳動(dòng)軸的外力偶矩從動(dòng)輪從動(dòng)輪自動(dòng)輪自動(dòng)輪從動(dòng)輪

2、從動(dòng)輪外力偶矩外力偶矩Me每秒鐘所作功，即該輪所傳送的功率為每秒鐘所作功，即該輪所傳送的功率為3minrmNe3sradmNe3sradmNekw10602 1010nMMtMP 在知傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速在知傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n和自動(dòng)輪或從動(dòng)輪所傳送的功率和自動(dòng)輪或從動(dòng)輪所傳送的功率P之后，即可由下式計(jì)之后，即可由下式計(jì)算作用于每一輪上的外力偶矩：算作用于每一輪上的外力偶矩：min/9549rKWmNenpM 自動(dòng)輪上的外力偶其轉(zhuǎn)向與傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一樣，而從動(dòng)輪上的外力自動(dòng)輪上的外力偶其轉(zhuǎn)向與傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一樣，而從動(dòng)輪上的外力偶那么轉(zhuǎn)向與傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。偶那么轉(zhuǎn)向與傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。0 xM

3、eMT T: 截面內(nèi)力偶矩，稱為扭矩截面內(nèi)力偶矩，稱為扭矩0eMT2. 扭矩的正負(fù)號(hào)：規(guī)定可按右手螺旋法那么表示：扭矩矢量分開截面為正，扭矩的正負(fù)號(hào)：規(guī)定可按右手螺旋法那么表示：扭矩矢量分開截面為正，指向截面為負(fù)。指向截面為負(fù)。nnMeMexMex /kwer min9549pMnmN6366mN5 .4774mN159154e3e2e1e MMMM 0023e2e TMMMx mN95493e2e2 MMTxMe2Me3T2mN6366mN5 .4774mN159154e3e2e1e MMMM133Me4Me1Me3Me2Me2mN63664e3 MTmN9549max TmN5 .4774

4、2e1 MTT0101r dxxMeMedxABDCdx () dd2AAA rrArrT 22 rT0 yF00 xzFMxzyzyxd)dd(d)dd( zyxd)dd(l lr TO lrrT 22 G )1(2 EG由：由： 四、剪切應(yīng)變能四、剪切應(yīng)變能 對(duì)處于純剪切應(yīng)力形狀的單元體圖對(duì)處于純剪切應(yīng)力形狀的單元體圖a，為計(jì)算其上的外力所作功，為計(jì)算其上的外力所作功dW可使可使左側(cè)面不動(dòng)，此時(shí)的切應(yīng)力左側(cè)面不動(dòng)，此時(shí)的切應(yīng)力t 僅發(fā)生在豎直平面內(nèi)而只需右側(cè)面上的外力僅發(fā)生在豎直平面內(nèi)而只需右側(cè)面上的外力t dydz在在相應(yīng)的位移相應(yīng)的位移g dx上作功。上作功。 當(dāng)資料在線彈性范圍內(nèi)任務(wù)

5、時(shí)當(dāng)資料在線彈性范圍內(nèi)任務(wù)時(shí)t tp，見圖，見圖b，有：，有：)21()(ddd)(d000dxdydzddxdydzdzyxdxddydzW由剪切胡克定律由剪切胡克定律t =Gg，該應(yīng)變能密度的表達(dá)式可寫為，該應(yīng)變能密度的表達(dá)式可寫為 21dddddd21dddd zyxzyxVWVVv2222 GvGv 或或 單元體內(nèi)儲(chǔ)存的應(yīng)變能單元體內(nèi)儲(chǔ)存的應(yīng)變能dVe數(shù)值上等于單元體上外力所作功數(shù)值上等于單元體上外力所作功dW，即，即dVe=dW 。單元體單位體積內(nèi)的應(yīng)變能，亦即純剪切應(yīng)力形狀下的應(yīng)變能密。單元體單位體積內(nèi)的應(yīng)變能，亦即純剪切應(yīng)力形狀下的應(yīng)變能密度為度為變形幾何關(guān)系變形幾何關(guān)系物理關(guān)系

6、物理關(guān)系靜力關(guān)系靜力關(guān)系 察看變形 提出假設(shè)變形的分布規(guī)律變形的分布規(guī)律應(yīng)力的分布規(guī)律應(yīng)力的分布規(guī)律建立公式建立公式 abbdtand GGxEGTTADGDGabATTDbdDGGxdd 式中式中 相對(duì)改動(dòng)角相對(duì)改動(dòng)角j 沿桿長(zhǎng)的沿桿長(zhǎng)的變化率，常用變化率，常用j 來表示，對(duì)于給定的橫來表示，對(duì)于給定的橫截面為常量。截面為常量。xdd 二、二、 物理關(guān)系物理關(guān)系 G xGGdd abATTDbdDGGxdd TAA d TAxGA dddTAxGA ddd2 p2dIAA pddGITx xGITddpxGGdd max tmaxppmaxmaxWTITIT maxpt IW PIT xGG

7、dd pddGITx 物理關(guān)系物理關(guān)系靜力關(guān)系靜力關(guān)系dO)d(2d A32d2d42032pdAIdA 162/32/34maxptdddIW d DdDdDAIDdA 其中其中44442232p13232 d2d 4344pt116162/ DDdDDIWODddMe1Me2ABCllMe1Me2ABCll1Me2CT12Me2CMe1BT242+_T/kNmT maxtmaxmaxWT Me1Me2ABCllMPa5 .34)1(1643max DT max Tmax=4kNmtmaxmax WTtmax WTmaxt TW tmax WT ABCMeAMeBMeC22 kNm14 kN

8、m+_MPa84.6416/ )12. 0(102216/33311t11max1 dTWTMPa3 .7116/ )1 . 0(101416/333222t2max2 dTWT122max1max ll(a)(b)2t2max1t1maxWTWT d1d2D22t1tWTWT 2t1tWW 得得：()3341211616 dD194. 18 . 0113412 dD512. 0)8 . 01(194. 1)1(4)(4222122221222212 dDddDAA 切應(yīng)力的分布規(guī)律如圖切應(yīng)力的分布規(guī)律如圖c、d所示，當(dāng)所示，當(dāng)tmaxt時(shí)，實(shí)心軸圓心附近的切時(shí)，實(shí)心軸圓心附近的切應(yīng)力還很小，這部分資料沒有充分發(fā)揚(yáng)作用，空心軸可以提高資料的利用應(yīng)力還很小，這部分資料沒有