《材料力學(xué)》課件3-6

1、4 等直圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形.剛度條件,當(dāng)?shù)戎眻A桿有兩個(gè)以上的外力偶作用時(shí)，需要先畫出扭矩圖，然后分段計(jì)算各段的變形，各段變形的代數(shù)和即為桿的總變形。,當(dāng)?shù)戎眻A桿僅在兩端受一對(duì)外力偶作用時(shí),如圖所示階梯軸。外力偶矩M10.8KNm， M22.3KNm， M31.5KNm，AB段的直徑d14cm，BC段的直徑d27cm。已知材料的剪切彈性模量G80GPa，試計(jì)算AB和AC。,0.8kNm,1.5kNm,例題3.7,圖示一空心傳動(dòng)軸，輪1為主動(dòng)輪，力偶矩M19KNm，輪2、輪3、輪4為從動(dòng)輪,力偶矩分別為M24KNm，M33.5KNm，M41.5KNm。已知空心軸內(nèi)外徑之比d/D1/2，試設(shè)計(jì)此軸的外

2、徑D，并求出全軸兩端的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角24。G80GPa，60MPa。,5kN,1.5kN,4kN,例題3.8,已知鉆探機(jī)桿的外徑D=60mm，內(nèi)徑d=50mm，功率P=7.35kW，轉(zhuǎn)速n=180r/min，鉆桿入土深度L=40m，G=80GPa，=40MPa。設(shè)土壤對(duì)鉆桿的阻力是沿長(zhǎng)度均勻分布的，試求：（1）單位長(zhǎng)度上土壤對(duì)鉆桿的阻力矩M；（2）作鉆桿的扭矩圖，并進(jìn)行強(qiáng)度校核；（3）求A、B兩截面相對(duì)扭轉(zhuǎn)角。,例題3.9,單位長(zhǎng)度阻力矩,一內(nèi)徑為d、外徑為D=2d的空心圓管與一直徑為d的實(shí)心圓桿結(jié)合成一組合圓軸，共同承受轉(zhuǎn)矩Me。圓管與圓桿的材料不同，其切變模量分別為G1和G2，且G1=G2/2，假設(shè)兩桿扭轉(zhuǎn)變形時(shí)無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，且均處于線彈性范圍。試問兩桿橫截面上的最大切應(yīng)力之比1/2為多大？并畫出沿半徑方向的切應(yīng)力變化規(guī)律。,例題3.10,因兩桿扭轉(zhuǎn)變形時(shí)無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),一圓形截面桿和矩形截面桿受到相同扭矩T=400Nm作用，圓桿直徑d=40mm，矩形截面為60mm20mm，試比較這兩種桿的最大切應(yīng)力和截面面積。,例題3.11,圓桿:,矩形桿:,矩形面積與圓形面積相近.但最大應(yīng)力卻增大了一倍,且 h/b之值越大，切應(yīng)力也越大，因此工程中應(yīng)盡量避免使用矩形截面桿作扭轉(zhuǎn)桿件。,剛