章组合变形.PPTVIP

10-1 10-3 匀速旋转的钢质传动轴上安装两轮C、D，轮C上作用铅垂力Fl，轮D上作用水平力F2=10kN，如图示。已知轮C的直径=300mm，轮D的直径=150mm，传动轴的许用应力已知，用第三强度理论设计轴的直径。 图示传动轴中，B轮的皮带张力沿铅垂方向，D轮皮带张力沿水平方向，F1=3.5kN，F2=1.5kN。B、D两轮直径均为600mm，轴的[σ]=80MPa。试作传动轴的弯矩图，并按第三强度理论确定轴径d。 练习题 练习题 小结 1. 了解组合变形杆件强度计算的基本方法 2. 掌握拉（压）弯组合变形杆件 的应力和强度计算 3. 了解平面应力状态应力分析的主要结论 4. 掌握圆轴在弯扭组合变形情况下的强度 条件和强度计算 返回本章第一页 例题 最大吊重F=8kN的起重机如图所示，AB杆为工字钢， 解： AB杆外力计算 得到 材料为A3钢 ，[?]=100MPa，试选择工字钢型号。 AB杆为轴向压缩与弯曲的组合变形 * 第12章 组合变形 12.1 组合变形与叠加原理 基本 变形 拉压 扭转 弯曲 （剪切） 组合变形：杆件中同时包含有两种 或两种以上基本变形。 立柱压弯组合变形 组合变形工程实例 拉弯组合变形 组合变形工程实例 压弯组合变形 组合变形工程实例 目录 扭转与弯曲 传动轴 FP 目录 扭转与弯曲 拉扭组合变形 组合变形工程实例 目录 z x y F 水坝 q F hg 叠加原理 构件在小变形和服从胡克定理的条件下，力的独立性原理是成立的。即所有载荷作用下的内力、应力、应变等是各个单独载荷作用下的值的叠加 解决组合变形的基本方法是将其分解为几种基本变形；分别考虑各个基本变形时构件的内力、应力、应变等；最后进行叠加。 组合变形的研究方法 —— 叠加原理 前提：线弹性,小变形 研究内容: 杆件同时受轴向力和横向力作用 偏心拉伸或压缩 斜弯曲(两个垂直平面的弯曲） 组合后为单向应力状态 研究内容: 弯曲+扭转 拉伸或压缩+扭转 弯曲+扭转+拉伸或压缩 组合后为复杂应力状态 + = 12.2 第一类---组合后为单向应力状态 拉(压)弯组合变形 + = + = 应力分析： x y z F My Mz F x y z F My 组合后为单向应力状态 偏心压缩 应力分析： x y z F My Mz MZ My 1 2 FN z z 解：（1）柱压弯组合, 两柱最大 应力均为压应力 例题 图示力F =350kN，求出两柱内绝对 值最大的正应力. F 300 200 200 F 200 200 M F F d 铸铁压力机框架，立柱横截面尺寸如图所示，材料的许用拉应力[?t]＝30MPa，许用压应力[?c]＝120MPa。试按立柱的强度计算许可载荷F。 解：拉弯组合, 计算横截面 的形心、面积、惯性矩 （参看弯曲强度计算习题） 例题 立柱横截面的内力 （3）立柱横截面的最大应力 （4）求压力F F l a 1 3 12-3 第二类--组合后为复杂应力状态 1 3 1 3 第三强度理论： 特殊应力单元 第四强度理论： 特殊应力单元 第三强度理论： 第四强度理论： 只适用塑性材料的圆截面杆纯弯扭组合变形 式中W 为抗弯截面系数，M、T 为轴危险面的弯矩和扭矩 提醒注意: 解：拉扭组合,危险点应力状态如图 例 圆杆直径为d = 0.1m,Me= 7kNm, F = 50kN [? ]=100MPa,按第三强度理论校核强度 故安全 A A F F Me Me 传动轴左端的轮子由电机带动，传入的扭转力偶矩Me=300N.m。两轴承中间的齿轮半径R=200mm，径向啮合力F1=1400N，轴的材料许用应力〔σ〕=100MPa。试按第三强度理论设计轴的直径d。 解：轴弯扭组合,作计算简图 例题 （2）作内力图 危险截面E 左处 (水平面) MZ My T FCZ=600N（铅直方向） FCy=643N （3）由强度条件设计d T MZ My *