構(gòu)件受力變形及其應(yīng)力分析(編輯修改稿)
2025-02-14 19:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 拉伸或壓縮時(shí)的強(qiáng)度條件為 ?= ≤[ σ] AN19 剪切和擠壓 剪切的實(shí)用計(jì)算 剪切的特點(diǎn)是：桿件受到大小相等 、 方向相反且作用線(xiàn)靠近的一對(duì)力的作用 ，如圖 ， 變形表現(xiàn)為桿件兩部分沿力的作用線(xiàn)方向的相對(duì)錯(cuò)動(dòng) ， 如圖 （ b） 。 使桿件兩部分產(chǎn)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的內(nèi)力稱(chēng)為剪切力 。 產(chǎn)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的平面稱(chēng)為剪切面 。 剪切面上內(nèi)力的集度稱(chēng)為切應(yīng)力 。 （ b） （ a） 剪切作用的特點(diǎn) 20 （ b） （ a） （ c） 鉚釘受剪時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 切應(yīng)力可由截面法求得 Q=F 假定切應(yīng)力均勻地分布在剪切面上 ， 于是 τ= 式中 ， A為剪切面的面積 ， σ 為切應(yīng)力 。 剪切強(qiáng)度條件為 τ= ≤ [τ] 式中： [σ] 為材料的許用切應(yīng)力 。 AQAQAQ21 擠壓的實(shí)用計(jì)算 在外力作用下 ， 聯(lián)接件與被聯(lián)接件在其接觸面上發(fā)生的相互壓緊現(xiàn)象稱(chēng)為擠壓 。 擠壓面上應(yīng)力的分布一般也較復(fù)雜 ， 實(shí)用計(jì)算中通常也是假定擠壓應(yīng)力均勻地分布在擠壓面上 。 于是 ? bs= 相應(yīng)的擠壓強(qiáng)度條件為 ?bs= ≤ [? bs] [? bs]為材料的許用擠壓應(yīng)力。 bsAFbsAF22 扭 轉(zhuǎn) 扭轉(zhuǎn)的概念 、 外力偶矩和扭矩的計(jì)算 扭轉(zhuǎn)變形是指桿件受到大小相等 ,方向相反且作用平面垂直于桿件軸線(xiàn)的力偶作用 ,使桿件的橫截面繞軸線(xiàn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng) 。 受扭轉(zhuǎn)變形桿件通常為軸類(lèi)零件 ， 其橫截面大都是圓形的 。 所以本章主要介紹圓軸扭轉(zhuǎn) 。 T = m m m n n 23 它一般可通過(guò)力的平移并利用平衡條件確定 ， 也可由軸所傳遞的功率 P（ 單位： kw） 和軸的轉(zhuǎn)速 n（ 單位：r／ min） 計(jì)算 ， 其計(jì)算公式為 m =9549 Nm nP n一 n處假想地將軸分為兩部分，取左段 I為研究對(duì)象。根據(jù)平衡條件，可知截面上存在一個(gè)與外力偶矩 m大小相等、方向相反的力偶矩，這個(gè)力偶矩就是桿件受扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面的內(nèi)力，稱(chēng)為扭轉(zhuǎn)，用 T表示。即：T=m T的符號(hào)規(guī)定為：若按右手螺旋法則把 T表示為矢量，當(dāng)矢量方向與截面的外法線(xiàn)方向一致時(shí)，T為正；反之為負(fù)。 24 扭矩圖 ??????m1 m2 m3 m4 m1 m2 m3 m4 25 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力 切應(yīng)力計(jì)算 抗扭截面系數(shù) σ ρ = pIT?σ max= = RITp / tWT式中， Wt=IP/R，稱(chēng)為抗扭截面系數(shù)，單位為 m3。對(duì)于實(shí)心圓截面 Wt=πD 3／ 16；對(duì)于空心圓截面Wt=πD 3(1一 a4)／ 16， a=d／ D，其中， d為空心圓截面內(nèi)徑， D為空心圓截面外徑。 26 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件和剛度條件 1． 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí) ， 要保證其正常工作 ， 必須使其最大切應(yīng)力不超過(guò)許用切應(yīng)力 [σ] ， 即扭轉(zhuǎn)強(qiáng) 度條件為 σ max= ≤[σ] 對(duì)于變截面圓軸，如階梯軸， Wt， 各段不同，σ max 不一定發(fā)生在 Tmax所在的截面上，因此須綜合考慮 Wt 及 Tmax兩個(gè)因素來(lái)確定 τ max。 tWTmax27 2． 扭轉(zhuǎn)剛度條件 扭轉(zhuǎn)變形的標(biāo)志是兩個(gè)橫截面間繞軸線(xiàn)的相對(duì)轉(zhuǎn)角即扭轉(zhuǎn)角 。 對(duì)于兩端受外力偶作用的等截面圓軸 ，在軸長(zhǎng) l范圍內(nèi) ， T與 Ip都是常量 ， 其扭轉(zhuǎn)角為 φ =
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