材料力學(xué)課件 第四章扭 轉(zhuǎn)

1、1，4章扭轉(zhuǎn)，材料力學(xué)，2，41簡介42外力力矩和扭矩43薄壁圓柱扭轉(zhuǎn)44圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力強度計算45圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形剛度計算46非圓截面桿扭轉(zhuǎn)簡介，4章扭轉(zhuǎn)，力特性：在垂直于桿軸的平面上受力的情侶。變形屬性：隨機(jī)橫截面圍繞加載軸旋轉(zhuǎn)。(桿曲面垂直螺旋扭轉(zhuǎn)變形)，4，扭轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)角度(相對扭轉(zhuǎn)角度) ():兩個斷面繞軸線旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的角度位移。剪切變形(剪切變形) ():垂直的變化量。5，扭轉(zhuǎn)，工程例證，6，扭轉(zhuǎn)，42外力力矩和扭矩，1，外力力矩，其中P功率，千瓦(kW) n速度，旋轉(zhuǎn)/分鐘數(shù)值上表示構(gòu)件接收的，傳動軸的功率、旋轉(zhuǎn)速度和外力力矩的關(guān)系：7，3轉(zhuǎn)矩的符號規(guī)定：“T”的方向切換為截面外

2、部法向方向和右手螺旋法則為正，反之為負(fù)。扭轉(zhuǎn)，2，扭矩和扭矩圖表，1扭矩：元件扭轉(zhuǎn)時，斷面中的內(nèi)力力矩記錄為T。2截面方法是扭矩，8，扭轉(zhuǎn)，4扭矩圖表：表示扭矩沿軸方向變化的規(guī)律的圖表。目的，x，T，9，扭轉(zhuǎn)，示例1已知：驅(qū)動器軸，n，分析：外力力矩計算，10，扭轉(zhuǎn)，x，t，13，扭轉(zhuǎn)，2。實驗后：圓周吳宣儀大小、形狀、間距不變。垂直線會變更為傾斜角度相同的斜線。3 .結(jié)論：各圓周線的間距沒有改變橫截面中的正應(yīng)力。圓周線的形狀和大小保持不變，圍繞軸旋轉(zhuǎn)的相對圓周方向上沒有正應(yīng)力，垂直線傾斜橫截面上有切向應(yīng)力。每條垂直線均勻分布相同小角度的切向應(yīng)力。14，扭轉(zhuǎn)，小矩形儲存格：15，扭轉(zhuǎn)，2，薄圓

3、柱剪應(yīng)力和剪切變形G:A0:由平均半徑建立的圓的面積。剪切應(yīng)力，剪切變形，16，扭轉(zhuǎn)，3，切向應(yīng)力相互等定理：常識稱為切向應(yīng)力相互等式。此定理表明，單元體在徐璐垂直的兩個平面中必須成對出現(xiàn)相切應(yīng)力，垂直于兩個平面的交點，其方向一起指向相應(yīng)的相交線或一起偏離。(David assell，Northern Exposure(美國電視劇)，Northern Exposure(美國電視劇)，17，扭轉(zhuǎn)，4，剪切鉤規(guī)則：單位本體的四個側(cè)面只有剪切應(yīng)力這種應(yīng)力狀態(tài)稱為純剪應(yīng)力狀態(tài)。薄壁圓柱扭轉(zhuǎn)實驗，18，扭轉(zhuǎn)，T=m，剪切鉤規(guī)則：當(dāng)剪切應(yīng)力不超過材料的剪切率限制(p)(在彈性范圍內(nèi))時，剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)力

4、成正比。在一定范圍內(nèi)，19，扭轉(zhuǎn)，對于各向同性材料，這三個彈性常數(shù)之間存在以下關(guān)系(衍生自下一章):只要知道三個彈性常數(shù)中的兩個，就可以估計第三個量。20、扭轉(zhuǎn)、44圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力強度計算、圓軸斷面應(yīng)力、變形幾何圖形物理關(guān)系的靜態(tài)方面、1。橫截面變形后仍然是平面。軸向鄭智薰伸縮；垂直線變形后仍然平行。1，等直圓軸扭轉(zhuǎn)實驗觀察：21，22，扭轉(zhuǎn)，2，等直圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面的應(yīng)力：1。變形幾何關(guān)系：與中心到中心的距離成正比。長度方向的扭轉(zhuǎn)角度變化率(單位長度扭轉(zhuǎn)角度)。23，扭轉(zhuǎn)，T，2。物理關(guān)系：胡克定律：替代式，4。正式討論：僅適用于等向性、線彈性材料、小變形時等圓截面直桿。形式中：T橫截面的扭

5、矩是截面法通過外力力矩得出的。從該點到中心點的距離。Ip極慣性矩，純幾何量，沒有物理意義。26，扭轉(zhuǎn)，單位：mm4，m4。推送到實心圓形截面桿，但這同樣適用于空心圓形截面桿，但I(xiàn)p值不同。、d、d、O、27、扭轉(zhuǎn)、O、d、28、扭轉(zhuǎn)、30，扭轉(zhuǎn)，3，等直圓桿扭轉(zhuǎn)時傾斜剖面中的應(yīng)力，軟鋼試樣：沿斷面切斷。鑄鐵詩篇：沿軸向約45的螺旋打斷。因此，還需要研究斜截面的應(yīng)力。31、扭轉(zhuǎn)、1。點m的應(yīng)力單位為插圖(b):(a)，(b)，t，t，(分隔符號為插圖(d):(d)根據(jù)這個結(jié)論，可以解釋前面提到的破壞現(xiàn)象。34，扭轉(zhuǎn)，4，環(huán)形軸扭轉(zhuǎn)強度計算，強度條件：等剖面環(huán)形軸：(稱為允許的切向應(yīng)力)。)，強度

6、計算的三個方面：(強度檢查：)，設(shè)計剖面標(biāo)注：(授權(quán)負(fù)載計算：)，靜態(tài)負(fù)載：=(0.5 0.6) s(鋼)=(0.8 1.0) s(鑄鐵)，35，x，36，扭轉(zhuǎn)，45圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形剛度計算，1，扭轉(zhuǎn)時的變形，公式，已知：L段等截面桿兩個截面之間的相對扭轉(zhuǎn)角度，單位為3360弧度(RAD)；q稱為允許單位扭轉(zhuǎn)角度。38、扭轉(zhuǎn)、勁度計算的三個方面：勁度檢查：設(shè)計剖面標(biāo)注：允許計算的負(fù)載：在某些情況下，您可以根據(jù)此條件選取材料。q由機(jī)器要求、軸操作條件確定。可以確認(rèn)手冊。，精密機(jī)械軸：q=(0.15 0.30 )/m，常規(guī)驅(qū)動軸：q=(0.30 .0 )/m，精度低的軸：q=(.0)。)/m，39

7、 Q=2/m時，檢查此桿的剛度，并找到右端點。解決方案：設(shè)計欄的外徑，40，40Nm，x，T，指定數(shù)：D 0.0226m .作為扭轉(zhuǎn)剛度條件進(jìn)行剛度檢查主動輪和從動輪如何合理安排？扭轉(zhuǎn)，解釋：在圖狀態(tài)中，扭矩為，t，x，7.00，T，x，4.21，(kNm)，2.814，46，扭轉(zhuǎn)，幾何方程式變形曹征方程式；補充方程：由幾何方程和物理方程得出。物理方程式；求解由平衡方程和補充方程組成的方程。、47、扭轉(zhuǎn)、范例5長度L=2m的圓形負(fù)載受均勻力偶m=20Nm/m的影響。例如，如果桿的內(nèi)徑和外徑比率為=0.8、外徑D=0.0226m，則分析：桿的力與圖所示類似。這是超正的問題。平衡方程是，48，扭，

8、幾何方程變形曹征方程，統(tǒng)一物理方程和幾何方程，補充方程：通過平衡方程和補充方程得到的：其他3360這個問題可以直接從對稱中得到結(jié)果。49、扭轉(zhuǎn)、46非圓截面桿扭轉(zhuǎn)簡介、非圓截面等直線桿：平面假設(shè)不成立。也就是說，每個截面都會彎曲到空間曲面。因此，等直圓桿扭轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的應(yīng)力、變形公式不適用，必須用彈性力學(xué)方法解決。50、扭曲、一、自由扭曲：桿件扭曲時橫截面的扭曲不受限制，所有兩相相鄰截面的扭曲程度相同。2，約束扭轉(zhuǎn)：在桿件扭轉(zhuǎn)時限制橫截面的翹曲，相鄰截面的翹曲程度不同。3，矩形桿剖面中的剪應(yīng)力：1。切向應(yīng)力分布為(角點、中心、長短中點)、(縱向纖維長度不變，僅s，t無)、(s，t生成)、51，然后得到可檢查的表。52，扭轉(zhuǎn)，范例8矩形剖面等直鋼條，斷面大?。篽=100 mm，b=50mm，長