第08次課-圓軸的扭轉(zhuǎn)1課件

第6章圓軸的扭轉(zhuǎn)12/5/20231扭轉(zhuǎn)的概念扭轉(zhuǎn)的例子：生活中：開(kāi)門(mén)時(shí)的鑰匙、擰螺釘?shù)穆萁z刀等。工程中：主要是軸。如：機(jī)器中的傳動(dòng)軸、攪拌器軸、汽車(chē)方向盤(pán)軸等。扭轉(zhuǎn)的概念12/5/20232工程實(shí)例：扭轉(zhuǎn)的概念12/5/20233螺旋槳推進(jìn)器水的阻力作用在螺旋槳上產(chǎn)生的阻力矩主機(jī)作用的力偶矩扭轉(zhuǎn)的概念12/5/20234絲攻扭轉(zhuǎn)的概念12/5/20235受力特點(diǎn)：桿件兩端分別作用大小相等、轉(zhuǎn)向相反、作用面均垂直于桿軸線(xiàn)的兩個(gè)力偶。ABOmm

OBA

變形特點(diǎn)：桿任意橫截面繞軸線(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。扭轉(zhuǎn)角（

）：任意兩橫截面之間產(chǎn)生相對(duì)角位移。切應(yīng)變（

）：直角的改變量。扭轉(zhuǎn)的概念12/5/202361、外力偶矩的計(jì)算mm外力偶矩m的數(shù)值一般不直接給出，一般給軸的轉(zhuǎn)速(n)和軸所傳遞的功率(p)。其中：P—功率，千瓦（kW）n—轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分（r/min）6.1扭矩與扭矩圖12/5/202374、扭矩的符號(hào)規(guī)定滿(mǎn)足右手螺旋法則為正，反之為負(fù)。mm2、扭矩：構(gòu)件受扭時(shí)橫截面上的內(nèi)力偶矩，記作“T”。

3、截面法求扭矩（扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的內(nèi)力）mTx6.1扭矩與扭矩圖12/5/202385、扭矩圖：表示扭矩沿軸線(xiàn)方向變化規(guī)律的圖線(xiàn)。xT

mm06.1扭矩與扭矩圖扭轉(zhuǎn)時(shí)各橫截面上的扭矩在數(shù)值上等于截面一側(cè)外力偶矩的代數(shù)和。外力偶矩矢之方向離開(kāi)該截面時(shí)取為正，指向該截面時(shí)取為負(fù)。12/5/20239例1、已知：一傳動(dòng)軸，n=300r/min，主動(dòng)輪輸入P1=500kW，從動(dòng)輪輸出P2=150kW，P3=150kW，P4=200kW，試?yán)L制扭矩圖。nABCDm2

m3

m1

m4解：①計(jì)算外力偶矩12/5/202310nABCDm2

m3

m1

m4112233②求扭矩（扭矩按正方向設(shè)）12/5/202311③繪制扭矩圖BC段為危險(xiǎn)截面xTnABCDm2

m3

m1

m4478095606370

––12/5/202312τγ剪切胡克定律：G——材料的切變模量（材料抵抗剪切變形的能力）A’MeMel剪應(yīng)變——6.2剪切胡克定律12/5/202313（1）橫截面保持平面，截面上各點(diǎn)在同一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）橫截面只發(fā)生剛性轉(zhuǎn)動(dòng)。1.實(shí)驗(yàn)觀(guān)察及假設(shè)：MeAA’MeMeMe6.3圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力12/5/2023142.剪應(yīng)力分布規(guī)律圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上任意點(diǎn)的切應(yīng)力為：6.3圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力12/5/202315——最大切應(yīng)力在橫截面邊緣上各點(diǎn)。——抗扭截面系數(shù)2.最大剪應(yīng)力計(jì)