【正文】
?即G稱為材料的切變模量,其值隨材料而異,由實驗測定,常 用單位為 GPa。 ?180。 ( ) ( ) 0d z d x d y d z d y d x??? ???? ??組成順時針轉(zhuǎn)向力偶,其矩為 ?組成逆時針轉(zhuǎn)向力偶,其矩為 ??()d z d y d x?()d z d x d y? ?0zM ??得 上述單元體四個側(cè)面上只有切應(yīng)力而無正應(yīng)力,這種應(yīng)力狀 態(tài)稱為 純剪切應(yīng)力狀態(tài) 。(因為剪切變形發(fā)生在垂直于半徑的平面內(nèi)) ( 2)又因壁很薄,又可近似 的認(rèn)為 τ 沿壁厚方向均勻分布。 單元體左、右兩個面發(fā)生了相對錯動,因錯動而傾斜的角度,也就是單元體直角的改變量 γ 稱為 切應(yīng)變單位為弧度( rad) 與切應(yīng)變相對應(yīng),單元體左、右兩個面上必有切應(yīng)力 τ。 a bc d單元體 a bc d? ? a c d dx b ds ?180。 ② 各縱向線均傾斜了同一角度 γ ,所有矩形都變成平行四邊形。 A B C D 轉(zhuǎn)向 A B C DAM BM CM DM1 1 . 9 1T k N m? ? ?2 5 . 7 3T k N m? ? ?3 5 .7 3T k N m???? ?/T kN m?xO由扭矩圖可知: m a x 5 . 7 3T k N m??在 BC和 CD段 D? ?B一、薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力與變形 167。 解: 609 5 4 9 9 5 4 9300AAPMn? ? ?31 .9 1 1 0 N m? ? ?3 .8 2 kN m??A B C D 轉(zhuǎn)向 A B C DAM BM CM DM1 .9 1kN m??1209 5 4 9 9 5 4 9300BBPMn? ? ?33 .8 2 1 0 N m? ? ?1 1 .4 6 k N m??3609 5 4 9 9 5 4 9300CCPMn? ? ?31 1 . 4 6 1 0 N m? ? ?5 .7 3 kN m??1809 5 4 9 9 5 4 9300DDPMn? ? ?35 .7 3 1 0 N m? ? ?例 31 已知 :傳動軸轉(zhuǎn) n=300r/min,主動輪 C輸入功率 PC =360kW,三個從動輪輸出功率分別為 PA =60kW , PB =120kW , PD =180kW試?yán)L該軸的扭矩圖。 x軸表示橫截面位置, T軸表示對應(yīng)該位置扭矩的大小。 32 外力偶矩的計算 扭矩及扭矩圖 設(shè)某傳動軸 ,其傳遞的功率為 P(kW),轉(zhuǎn)速為 n( r/ min) 1 0 0 0 6 0 ( N )W P t P m? ? ? ? ?2 ( N )eeW M M n m??? ? ? ? ? ?WW ??令 功率在 1分鐘做功: 外力偶矩 Me一分鐘做功: 一、功率、轉(zhuǎn)速和力偶矩之間的關(guān)系 B A 主動輪 從動輪 轉(zhuǎn)向 eM eMA B 1 0 0 0 6 0 9 5 4 9 ( N m )2ePPMnn????則: 主動輪上外力偶矩的轉(zhuǎn)向和軸的轉(zhuǎn)向一致 從動輪上外力偶矩的轉(zhuǎn)向和軸的轉(zhuǎn)向相反 注意: 方法:截面法 取左: 0xM ??eTM?0eTM??二、扭矩與扭矩圖 Me Me m m Me x TMe T?T 稱為 mm截面上的 扭矩, 它是該截面上切向分布內(nèi)力的合力偶矩。 ?工程中,把以扭轉(zhuǎn)為主要變形的直桿稱為 軸 。 變形特點: 相鄰橫截面繞軸線作相對轉(zhuǎn)動。 36 矩形截面桿的扭轉(zhuǎn) 目 錄 167。 35 圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度條件和剛度條件 167。 32 外力偶矩的計算 扭矩和扭矩圖 167。扭轉(zhuǎn) 第三章 167。 31 概述 167。 33 薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn) 167。 34 等直圓桿的扭轉(zhuǎn) 167。 31 概述 受力特點 :一對大小相等、轉(zhuǎn)向相反、作用面垂直于桿件軸線的外 力偶。 任意兩橫截面繞軸線轉(zhuǎn)動的相對角位移稱為 扭轉(zhuǎn)角 ,用 表示。 扭轉(zhuǎn)實例: 167。 取右: 0xM ?? 0eTM?? ? ? eTM??扭矩正負(fù)號規(guī)定: Me TMe TTT ?和 均 為 正??扭矩圖: 為了清楚地表示各截面上的扭矩沿軸線變化的情況,可依照作軸力圖的方法繪制扭矩圖。 Txo例如前面例題的扭矩圖 x T O eMMe Me 例 31 已知 :傳動軸轉(zhuǎn) n=300r/min,主動輪 C輸入功率 PC =360kW,三個從動輪輸出功率分別為 PA =60kW , PB =120kW , PD =180kW試?yán)L該軸的扭矩圖。 A B C D 轉(zhuǎn)向 A B C DAM BM CM DM