產(chǎn)品中主要構(gòu)件的受力分析課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 在 構(gòu)件的組合結(jié)構(gòu)中，桁架是比較典型的組合方式。反之，為 提高構(gòu)件 彈性，則應(yīng)加長(zhǎng)力流 路徑 。 等強(qiáng)度梁 三 、 材料分布帶來(lái)的力學(xué)性能 設(shè)計(jì) 中若需增加構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度，除選用高性能的材料外，可以采用堆砌材料的方式，比如構(gòu)件加粗加厚，構(gòu)件數(shù)量的疊加等；也可以用合理的空間結(jié)構(gòu)杢實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度和剛度的增加，比如工程型材中的 L形材料 (角鋼 )、 U形材料 (槽鋼 )和工字型材 (工字鋼 )的斷面結(jié)構(gòu)，以及加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)和桁架結(jié)構(gòu)。 需要校核剪應(yīng)力的幾種特殊情況： (2)鉚接或焊接的組合截面，其腹板的厚度與高度比小于型鋼的相應(yīng)比值時(shí)，要校核剪應(yīng)力 (1)梁的跨度較短， M 較小，而 Q 較大時(shí)，要校核剪應(yīng)力 。 1） 純彎曲和橫力彎曲的概念 梁橫截面的 正應(yīng)力 2）純彎曲梁橫截面上的正應(yīng)力公式 (1)變形幾何 關(guān)系 彎曲 平面假設(shè)： 梁變形前原為平面的橫截面變形后仍為平面，且仍垂直于變形后的軸線，只是各橫截面繞其上的某軸轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)角度 。為便于分析研究，根據(jù)實(shí)際約束的主要力學(xué)特性，將它們弻納為以下三種基本類型。 解： 1. 確定 實(shí)心圓軸直徑 ? ???316π dT? ?3π16?Td ? mm 54 ?d取：m )10π(50 )(16363?? ???][m a x ?? ?16π 3m a x dT???2. 確定空心圓軸內(nèi) 、 外徑 ? ????? )1(16π1643DT? ? mm )1(π1634 ??? ??TD?? Dd ? mm 68 mm 76 ?? dD ，?。?. 重量比較 %4π)(4π222???ddD? 空心軸遠(yuǎn)比實(shí)心軸輕 ? ?43p 116π ??? DW例 圖示階梯狀圓軸， AB段直徑 d1=120mm， BC段直徑 d2=100mm 。 3)內(nèi)力圖（扭矩圖） 表示構(gòu)件各橫截面扭矩沿軸線變化的圖形 。 Amemm)(N95491030 3 ????? nPnPT ? 30)( nTTdtdTdtTddtdWP ???? ?????（ 1）外力偶矩計(jì)算 設(shè)：軸的轉(zhuǎn)速 n 轉(zhuǎn)／分 (r／ min) ， 其中某一輪傳輸?shù)墓β蕿椋? P 千 瓦 ( KW ） 實(shí)際作用于該輪的外力偶矩 T， 則 扭轉(zhuǎn)桿件的內(nèi)力計(jì)算 在工程實(shí)際中，作用于軸上的外力偶矩往往是未知的，已知的是軸的轉(zhuǎn)速和軸上各輪傳遞的功率。 變形特點(diǎn)： 構(gòu)件沿兩力作用線之間的某一截面產(chǎn)生相 對(duì)錯(cuò)動(dòng)或錯(cuò)動(dòng)趨勢(shì)。求： F。 方向垂直不橫截面的應(yīng)力 —— 正應(yīng)力 單位 ：帕斯卡（ 1N/m2） 5）應(yīng)力的分布規(guī)律 —— 內(nèi)力沿橫截面均勻分布 31 6）應(yīng)力的計(jì)算 公式 AF N??—— 軸向拉壓桿橫截面上正應(yīng)力的計(jì)算公式 NFA ??F ? NF AN? ?或NA? ?或 aPmN2 aMPmmN ?232 8）正應(yīng)力的符號(hào)規(guī)定 —— 同內(nèi)力 拉應(yīng)力為正值，方向背離所在截面。 4）軸力圖的意義 軸力沿軸線變化的圖形 F F 例 圖示桿的 A、 B、 C、 D點(diǎn)分別作用著大小為 FA = 5 F、 FB = 8 F、 FC = 4 F、 FD= F 的力，方向如圖，試求各段內(nèi)力并畫(huà)出桿的軸力圖。 ② 代替 ， FN 代替。 條件 疲勞極限： 材料在規(guī)定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)后仍不發(fā)生斷裂時(shí)的最大應(yīng)力值。 屈服強(qiáng)度（屈服極限） ?s： 材料開(kāi)始發(fā)生明顯塑性變形的應(yīng)力值 。 包括： 強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、斷裂韌性 ? 材料在外力的作用下將發(fā)生形狀和尺寸變化，稱為 變形 。 強(qiáng)度 和剛度的性能和材料自身性能有關(guān)系，比如幾何尺寸相同的鋼材和木材，鋼材的強(qiáng)度和剛度大于木材 。而剛度描述的是構(gòu)件在外力作用下抵抗變形的能力。此外，塑性材料在破壞前能収生很大的塑性變形，便于加工，而且抗沖擊的能力比較好，受應(yīng)力集中的影響較小。 剛度： 材料受力時(shí)抵抗彈性變形的能力 。 ? 沖擊韌性 ak ： (通過(guò) 沖擊實(shí)驗(yàn)測(cè)得 )。 以軸向拉壓為主要變形的桿件，稱為拉壓桿或軸向承載桿。 拉伸 — 拉力，其軸力為正值。 29 橫向線 —— 仍為平行的直線，且間距減小大。 ⑴ 極限應(yīng)力 （危險(xiǎn)應(yīng)力、失效應(yīng)力）：材料發(fā)生破壞或產(chǎn)生過(guò)大變形而不能安全工作時(shí)的最小應(yīng)力值。求： 解： ? ??? ?? AF N maxmax？ ? ??? ma x≤ ？ 解： ? ??? ?? AF N maxmax36 例 已知一圓桿受拉力 F =25 k N，直徑 d =14mm，許用應(yīng)力 [?]=170MPa，試校核此桿是否滿足強(qiáng)度要求 (校核強(qiáng)度 )。 59 受力特點(diǎn)： 桿兩端作用著大小相等、方向相反的 力偶 作用 且力偶 作用面垂直于桿的軸線。 右手的四指代表扭矩的旋轉(zhuǎn)方向，大拇指代表其矢量方向，若其矢量方向 與截面的外法線方向相同 ，則扭矩規(guī)定為正值，反之為負(fù)值。 扭轉(zhuǎn)平面假設(shè) ： 變形前的橫截面，變形后仍為平面，且形狀 、大小 以及間距不變，半徑仍為直線。 22 14 T圖 （ kN 3) 梁的載荷不支座反力 (1)梁的載荷 集中力 均布載荷 集中力矩 正負(fù)號(hào)規(guī)定： 集中力和均布載荷與坐標(biāo)軸同向?yàn)檎⒎聪驗(yàn)樨?fù)； 集中力矩逆時(shí)針為正、順時(shí)針為負(fù)。 max ? z W M ? ? ?tmaxmaxmax ?? ??ztt IyM ? ?cma xma xma x ???zcc I例 圖示為機(jī)車輪軸的簡(jiǎn)圖。 ,121 ??bhWWzz豎放比橫放要好。 加 粗加厚構(gòu)件、疊加構(gòu)件數(shù)量往往會(huì)引起產(chǎn)品費(fèi)用升高、重量加大，所以丌是好的方式，合理的空間結(jié)構(gòu)才是設(shè)計(jì)師追寺的目標(biāo)。 承力結(jié)構(gòu) 四 、 構(gòu)件的組合帶來(lái)的力學(xué)性能 合理 的空間結(jié)構(gòu)包含了構(gòu)件自身的工程結(jié)構(gòu)和構(gòu)件所組成的空間結(jié)構(gòu)。 演講完畢，謝謝觀看！ 。 在 構(gòu)件截面變化處 力流容易積聚，形成 應(yīng)力集中 ，降低構(gòu)件強(qiáng)度，因此 ，應(yīng) 通過(guò)結(jié)構(gòu) (圓角、 卸載 槽等 )設(shè)計(jì)平緩力流 。 ? 合理配置力流 產(chǎn)品 中力在各零部件間傳遞、分配，力的傳遞軌跡稱為力線，力線的匯集形成力流。
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