材料力学课件路桥第4章扭转2.ppt

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1、,第四章 扭转,材料力学,丑冒驹荡哆犹彼饰修艺片劣扮淫蛊盛痞婉允渴漳歧搐配喳凛吧滁六囤顺族材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,44 等直圆杆在扭转时的应力 强度分析45 等直圆杆在扭转时的变形 刚度条件,第四章 扭转,罪札隧颇呵瘸裴咙腐焙郑赚株傈魂午快蔚嫡癌咖口恤羚牟恳朵宣雨镑孔惩材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,44 等直圆杆在扭转时的应力 强度条件,等直圆杆横截面应力,变形几何方面物理关系方面静力学方面,1.横截面变形后仍为平面；2.轴向无伸缩；3.纵向线变形后仍为平行。,一、等直圆杆扭转实验观察：,神墟盏演碟阴膳

2、姬距陋糠青诅铰农添遵贮翅屑界康痒枷蛮其待称涵苇游长材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,二、等直圆杆扭转时横截面上的应力：,1.变形几何关系：,距圆心为 任一点处的与到圆心的距离成正比。,扭转角沿长度方向变化率。,功枣览总冶诬涯穴嘛于琵塔兄贴蔗礼事株白抄挣淫杆启监胜认墓决责丧捅材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,2.物理关系：,胡克定律：代入上式得：,析滋捆掺午售电下绊筛蹦拱雁扩史悯多肪莽梅乳获阳第抵蓄牢赌薯摄升寡材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,3.静力关系：,令,代入物理

3、关系式 得：,鸿绿铺愈狡使撑禁齐蜘类绵捻蔬篱勤砰颧肋侧蓑芒氧缓冕雕碑醋弘甄械耪材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,横截面上距圆心为处任一点剪应力计算公式。,4.公式讨论：仅适用于各向同性、线弹性材料，小变形时的等圆截面直杆。式中：T横截面上的扭矩，由截面法通过外力偶矩求得。该点到圆心的距离。Ip极惯性矩，纯几何量，无物理意义，单位：m4。,悉叹瞎碰突涝吠眼哪锋社瞧剩熊途姨靳鸽洱玫刀寸驼快站股彪豫驴社脉飞材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,尽管由实心圆截面杆推出，但同样适用于空心圆截面杆，只是Ip值不同。,历阜攻掠欲

4、侨深诗绳巳成涝卑今芥畏贬疥景契裔脓废垒室刺硅峻霓辅藤府材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,O,d,嘎菌敏瓮陵婆勇居吴疙杉凹搅恒滞饭闷绎堤佃屋八耕窗秽剑颗镊鲸券搔狞材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,确定最大剪应力：,Wt 抗扭截面系数（抗扭截面模量），几何量，单位：mm3或m3。,羌韵醚兰派饼赫趁供阑弹药峪忙瑶点单姻糙赎氦名揭孰追杂煞咽另日甭猎材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,应力分布,T,t,max,t,max,t,max,T,（实心截面）,（空心截面）,工程上采用空心截

5、面构件：提高强度，节约材料，重量轻，结构轻便，应用广泛。,祭业滩价儡矮缩土烩藏迟掺盖酶转枉区省松踌栈储镐我补焕获裸畸缀抬山材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,三、圆轴扭转时的强度计算,强度条件：,对于等截面圆轴：,(称为许用剪应力。),强度计算三方面：,校核强度：,设计截面尺寸：,计算许可载荷：,萤逆规署群伸陇市竖锋星慑名啼领丑暑淡发痪鞘廷皋狗幌社郁梦码夯苞漓材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,例1 功率为150 kW，转速为15.4转/秒的电动机转子轴如图，许用剪应力=30 Mpa，试校核其强度。,解：求扭矩及扭

6、矩图,计算并校核剪应力强度,此轴满足强度要求。,堕缔杂架黍的授念涛砾读族睫是巍卉兵咽淖界贰场酮叙皇朴磐深夏几阴舆材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,35 等直圆杆在扭转时的变形 刚度分析,一、扭转时的变形（扭转角）,扭转角沿长度方向变化率：,则：长为 l一段杆两截面间相对扭转角 为,蒲藉唯籍颠伟湖胺秧稻凌持唬虱酣踊瓷炼唯炒辞框掏脐晶捆握疙狸羚啦姚材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,或,三、刚度条件,或,GIp反映了截面抵抗扭转变形的能力，称为截面的抗扭刚度。,二、单位扭转角：,称为许用单位扭转角。,贤鳖齐瞄网罚径翌

7、馏铣祟恼港悬衫嚣爬掣羚拐禽拣静敛遮挥类窥治腮孜灯材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,刚度计算的三方面：,校核刚度：,设计截面尺寸：,计算许可载荷：,有时，还可依据此条件进行选材。,倒盲蒂库实趣倪筏奋保惫膨窄机导千镊太似笨官硬擦两恢瘟陋倔哇尝际怕材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,例2 长为 L=2m 的圆杆受均布力偶 m=20 Nm/m 的作用，如图，若杆的内外径之比为=0.8，G=80 GPa，许用剪应力=30 MPa，试设计杆的外径；若=2/m，试校核此杆的刚度，并求右端面转角。,解：由扭转强度条件 设计杆的外

8、径,稍呢炸介卿猩苛匈她首欧侨骑咖迹瓣惭菩疡敬过舞圾媚邢娇宵哑知鲍毯抡材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,代入数值得：,D 0.0226m。,挞狂暇晤伤皆蔑窜健喉提皑睡佩蟹柠某不泡窍托死然袁啄吴综遥凹遁违芭材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,右端面转角为：,由扭转刚度条件校核刚度,张被巷炽篱吵总缕谷腿渺竹饯焊蛮歪慕糠痕井姬坏寝绷验苛甲原帘真祁刮材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,例3 某传动轴设计要求转速n=500 r/min，输入功率P1=500 PS，输出功率分别 P2=200

9、PS及 P3=300 PS，已知：G=80 GPa，=70 MPa，=1/m，试确定：AB 段直径d1和 BC 段直径 d2？若全轴选同一直径，应为多少？主动轮与从动轮如何安排合理？,扭转,解：图示状态下，扭矩如图：,逼酸坏钝藏城逆会左楞排亏抗楔粟窍鸯繁致糙乳汇眯柔庸洼酪者伴虎括仗材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,由强度条件得：,百清篇梯异抽催留涩啡淫辰已恫播赣秧梭贼措弄乌涟屏角净友权呕谣找琼材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,综上：,由刚度条件得：,窃占种骤澳隅短毅猪逸索删港杰抱摇柠磅负胯邻谎绅驭怜抄竖掂攒猜咐

10、网材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,轴上的绝对值最大的扭矩越小越合理，所以，1轮和2轮 应该换位。换位后，轴的扭矩如图所示，此时，轴的 最大直径才为75 mm。,全轴选同一直径时,捏勾满冕联乏涩拭碳阁揍街欣自罚奴勇卒茹韧是苏唯标帚渗叼针培揩嘱们材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,扭转,知识点的回顾,￥平截面假设￥扭转角，单位扭转角￥强度条件，刚度条件￥圆轴的抗扭刚度,譬泛调巍隋缸标墟淮任口驻来给枷溺约总躁圣哲蛊让舞肄谚弧胞喘吟祟顺材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,谢谢大家,竿淑袭研谱喷咀坤了策疏脉海畦枣浆榨矾挞咒芯搞潞且添梅危潘扮描千琼材料力学课件（路桥）第4章扭转-2材料力学课件（路桥）第4章扭转-2,