Ch3_扭转例题.ppt
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1、2020年5月15日星期五 3 2 外力偶矩扭矩和扭矩图 解 1 计算外力偶矩 例题3 1 2020年5月15日星期五 3 2 外力偶矩扭矩和扭矩图 2 计算扭矩 3 扭矩图 2020年5月15日星期五 3 2 外力偶矩扭矩和扭矩图 课堂练习 时间3分钟 试画出下面轴的扭矩图 你做对了吗 2020年5月15日星期五 3 2 外力偶矩扭矩和扭矩图 江苏工业学院机械系力学教研室 2020年5月15日星期五 3 4圆轴扭转时的应力 例题3 4 1 传动轴如图所示 动力经齿轮2输送给传动轴 然后由1 3两轮输出 若齿轮1和3输出的功率分别为0 76kW和2 9kW 轴的转速为180rpm 材料为45号
2、钢 轴的直径为28mm 则该轴的最大切应力是多少 位于那段 2020年5月15日星期五 3 4圆轴扭转时的应力 1 计算外力矩 2 画出扭矩图 可以看出2 3轮之间存在扭矩极值 3 求最大切应力 2020年5月15日星期五 3 4圆轴扭转时的应力 例题3 4 2 某汽车传动轴 用45号无缝钢管制成 其外径D 90mm 壁厚t 2 5mm 使用时最大扭矩为T 1500N m 已知钢管允许的最大切应力为60MPa 问此轴是否满足设计要求 若此轴改为空心圆轴 并要求同样的最大切应力 那么空心轴的直径D1应为多少 从此题中得到什么样的启发 2020年5月15日星期五 3 4圆轴扭转时的应力 D 90m
3、m t 2 5mm T 1500N m 1 抗扭截面模量 2 轴上最大切应力 3 若改为实心轴 2020年5月15日星期五 3 4圆轴扭转时的应力 分析 实心圆截面面积 空心圆截面面积 重量比 因此 在承载能力相同的条件下 使用空心轴要比使用实心轴节省材料 更加经济 思考 理论上为什么同等重量的空心轴要比实心轴抗扭能力强 2020年5月15日星期五 例3 4 1图示阶梯状圆轴 AB段直径d1 120mm BC段直径d2 100mm 扭转力偶矩MA 22kN m MB 36kN m MC 14kN m 材料的许用切应力 t 80MPa 试校核该轴的强度 解 1 求内力 作出轴的扭矩图 T图 kN
4、 m 3 4圆轴扭转时的应力 2020年5月15日星期五 3 4圆轴扭转时的应力 BC段 AB段 2 计算轴横截面上的最大切应力并校核强度 即该轴满足强度条件 T图 kN m 2020年5月15日星期五 例3 4 2传动轴如图所示 设材料的许用切应力 t 50MPa 轴的直径100mm 转速n 300rpm 试求该传动轴所能传输的功率 3 4圆轴扭转时的应力 2020年5月15日星期五 3 4圆轴扭转时的应力 画出扭矩图 如图所示 2 求传动轴所能传输的功率 显然 该传动轴的最大扭矩发生在AB段内 其值与外力偶矩T相同 若将主动轮A与从动轮B的位置互换 则所传递的功率增大还是减少 是否有利 1



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