【文章內(nèi)容簡介】 =30kN/m, 桿長 l =1m。 解： 建立坐標(biāo)如圖， 求：桿的軸力圖 。 q F A B 取 x處截面 , 取左邊 , 受力如圖 x x F FNx 0?? X NxF q x F?? 1 0 3 0NxFx??? 軸力圖 x FN (kN) 10 20 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 167。 受扭桿件的內(nèi)力與內(nèi)力圖 一、工程實(shí)例 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 ? Me Me ? 二、受力特點(diǎn) 桿件的兩端作用兩個大小相等、方向相反、 且作用平面垂直于桿件軸線的力偶 . 三、變形特點(diǎn) 桿件的任意兩個橫截面都發(fā)生繞軸線的相對轉(zhuǎn)動 . 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 37 當(dāng)傳動軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時，作用于某一輪上的外力偶在 t秒 鐘內(nèi)所作功等于外力偶之矩 Me乘以輪在 t秒鐘內(nèi)的轉(zhuǎn)角a 。 第三章 扭轉(zhuǎn) 從動輪 主動輪 從動輪 n Me2 Me1 Me3 已知傳動構(gòu)件的轉(zhuǎn)速與所傳遞的功率，計(jì)算軸所承受的扭力矩。 四、外力偶矩的計(jì)算 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 38 因此，外力偶 Me每秒鐘所作功，即該輪所傳遞的功率為 3m i nrmNe3sr a dmNe3sr a dmNekw1060}{π2}{ 10}{10}{}{}{}{???????????????nMMtMP?a 因此，在已知傳動軸的轉(zhuǎn)速 n(亦即傳動軸上每個輪的轉(zhuǎn)速 )和主動輪或從動輪所傳遞的功率 P之后，即可由下式計(jì)算作用于每一輪上的外力偶矩： m i nrkw3m i nr3kwmNe }{}{}{π26010}{}{nPnPM ??????第三章 扭轉(zhuǎn) aMe 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 m)(N7 0 2 4 ?? nPM se功率用馬力 (PS)表示，則 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 Me 在 n – n 截面處假想將軸截開取左 側(cè)為研究對象 五、內(nèi)力的計(jì)算 求內(nèi)力 截面法 T 0?? xMeMT ?Me Me T—— 扭矩 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 3 扭矩的正負(fù)號規(guī)定： “ T” 的轉(zhuǎn)向與截面外法線方向滿足右手螺旋規(guī)則為正，反之為負(fù)。 T (+) T () m I T I m I I T m I T I m I I T 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 扭矩圖 T x + _ 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 Me4 A B C D Me1 Me2 Me3 n 例題 63 一傳動軸如圖所示，其轉(zhuǎn)速 n = 300 r/min ，主動輪 A輸入的功率為 P1 = 500 kW . 若不計(jì)軸承摩擦所耗的功率，三個從動輪輸出的功率分別為 P2 = 150 kW 、 P3 = 150 kW 及 P4 = 200 kW. 試做扭矩圖 . 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 解 :計(jì)算外力偶矩 nPM 9 5 4 9e ?mN6379mN4780mN159004e3e2e1e???????MMMMMe4 A B C D Me1 Me2 Me3 n 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 計(jì)算 CA 段內(nèi)任橫一截面 22 截面上的扭矩 .假設(shè) T 2為正值 . 結(jié)果為負(fù)號，說明 T 2 應(yīng)是負(fù)值扭矩 由平衡方程 A B C D Me1 Me3 Me2 2 2 0023e2e ?????TMMM x? ? mN95 603e2e2 ?????? MMT同理，在 BC 段內(nèi) mN47802e1 ????? MTB C x Me2 Me3 T2 Me4 Me2 x 1T 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 A B C D 同理，在 BC 段內(nèi) 在 AD 段內(nèi) 1 1 3 3 注意：若假設(shè)扭矩為正值，則 扭矩的實(shí)際符號與計(jì)算符號相同 . Me4 Me1 Me3 Me2 Me2 Me4 mN47802e1 ????? MTmN6 37 04e3 ??? MT T1 T3 作出扭矩圖 4780 Nm 9560 Nm 6370 Nm + _ 從圖可見，最大扭矩 在 CA段內(nèi) . mN95 60m a x ??T 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第二單元 桿件的基本變形 167。 受彎桿件的內(nèi)力與內(nèi)力圖 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院