【2017年整理】机械设计六.ppt

拉伸变形 剪切变形 扭转变形 弯曲变形 例4-1 图4-2-2a所示的等截面直杆，受轴向力F1=15KN，F2=10KN的作用。求出杆件1-1、2-2截面的轴力，并画出轴力图。 解 (1)外力分析 先解除约束，画杆件的受力图。 (2)内力分析 外力FR，F1，F2将杆件分为AB段和BC段，在AB段，用1-1截面将杆件截分为两段，取左段为研究对象，右段对截面的作用力用FN1来代替。假定内力FN1为正，列平衡方程 (3)画轴力图 拉(压)杆横截面的应力和变形计算 应力（stress）的概念 一般情况下，p既不平行，也不垂直于截面。 在力学中，一般要将p分解：一个分量垂直于截面， 一个分量平行于截面。 拉(压)杆横截面上的应力 ??? 变形前为平面的横截面，变形后仍为平面，仅仅沿轴线方向平移一个段距离。也就是杆件在变形过程中横截面始终为平面。 实质：发生均匀的伸长变形 ??? 根据材料均匀性假设，设想杆件是由无数纵向纤维所组成，任一横截面处轴线方向均匀伸长，横截面上的分布内力（轴力）也应均匀，且方向垂直于横截面。 横截面存在正应力s 正应力s的符号规定与FN一致。 拉应力为“正”；压应力为“负”。 式中， FN表示横截面轴力（N）； A表示横截面面积（mm2）。 应力计算Simple Stress Calculations:正方形截面杆（square section bar） 拉(压)杆的变形 6.4.1 圆轴扭转时的扭矩分析 1、扭矩的概念 扭转变形的杆往往称之为扭转轴，扭转轴扭转时，其横截面上的内力，是一个在截面平面内的力偶，其力偶矩称为扭矩。 2、扭矩利用截面法、并建立平衡方程得到 m m m T Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 6.4.2 扭矩的计算规则和符号规定 确定扭矩方向的右手螺旋法则： 以右手4个手指弯曲的方向沿扭矩转动的方向，大拇指伸直与截面垂直，则大拇指的指向即为扭矩的方向。 扭矩正负号： 离开截面为正，指向截面为负 指向截面 离开截面 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 6.4.3 外力偶矩的计算 转速：n (转/分) 输入功率：P(kW) m 1分钟输入功： 1分钟m 作功： 单位Nm Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 6.4.4、扭矩图 将扭转轴的扭矩沿截面的分布用图形表示 B C A D TB TC TD TA 例2 已知A轮输入功率为50kW，B、C、D轮输出功率分别为15、15、20kW，轴的转速为300r/min，画出该轴扭矩图。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 477.5N·m 955N·m 计算外力偶矩 作扭矩图 Mnmax=955N·m B C A D TB TC TD TA 637N·m Tn 计算各段的扭矩值 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1、梁的类型 简支梁 一端固定铰支座 一端活动铰支座 悬臂梁 一端固定 一端自由 外伸梁 一端固定铰支座 活动铰支座位于梁中某个位置 6.5 弯曲的内力分析 6.5.1 平面弯曲的概念 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2、平面弯曲的概念 矩形截面梁有一个纵向对称面 当外力都作用在该纵向对称面内，弯曲也发生在该对称面内，我们称之为平面弯曲。 因此，我们可以用梁轴线的变形代表梁的弯曲 Evaluation only. Created wi