第2章 材料力学(扭转与剪切).ppt

Welcome!;第3章;§3-1;键连结和铆钉连接件应力计算;一、 剪切;;;螺栓连接;平键连接;3、受剪切构件的主要类型;二、键类;4、剪切强度的工程计算;剪应力在剪切面上的分布情况是非常复杂的;受剪切螺栓剪切面面积的计算：;设合外力为P;单剪切与双剪切;例1 图示拉杆，用四个直径相同的铆钉连接，校核铆钉和拉杆的剪切强度。假设拉杆与铆钉的材料相同，已知P=80KN，b=80mm，t=10mm，d=16mm，[τ]=100MPa，[σ]=160MPa。;构件受力和变形分析：;二、挤压;在挤压力作用下接触面的变形称为挤压变形;键连接;2、挤压强度的工程计算;关于挤压面面积的确定;剪切与挤压的主要区别;例2 2.5m3挖掘机减速器齿轮轴为平键连接 b=28mm,h=16mm, P=12.1kN, l2=70mm,R=14mm,键[?]=87MPa， 轮毂[?j] = 100 Mpa，校核键连接强度.;解：（1）校核剪切强度 键的受力情况如图2-10c所示，此时剪切面上的剪力（图2-10d）为 Q=P=12.1kN=12100N;;例3;解：（1）校核剪切强度 用截面法求剪力, 受力分析如图,用平衡方程求得剪力;挤压面的计算面积为;小结; 2.剪切构件的强度计算，与轴向拉压时相同，也是按外力分析、内力分析、强度计算等几个步骤进行的。在作外力和内力分析时，还须注意以下几点： （1）首先必须取出剪切构件，明确研究对象，绘出其上的全部外力，确定外力大小。在此基础上才能正确地辨明剪切面和挤压面。;§3-2;1. 扭转变形的概念和特点;§3-3;直接计算：根据轴上零件所受的圆周力和力的作用半径求得;按轴的转速和传递的功率求得;2 . 扭矩的计算、扭矩图;3、扭矩正负号的规定;例4 传动轴如图所示，转速 n = 500转/分钟，主动轮B输入功率NB= 10KW，A、C为从动轮，输出功率分别为 NA= 4KW ， NC= 6KW，试计算该轴的扭矩。;A;4、扭矩图;477.5N·m;§3-4;一、圆轴受扭转时横截面上的应力及扭转强度计算;上式中 ? 是圆轴扭转时圆轴母线的角变形量，称为剪应变(即相对角度位移)，单位为弧度。; 圆轴受纯扭转时只有剪应变而无正应变，故各横截面上只有剪应力而无正应力。 ;# 根据应力应变关系，即剪切虎克定律;再根据静力学关系;扭转角;Mn;2、扭转剪应力的计算;3、抗扭截面模量;6、强度条件的应用;例5 已知A轮输入功率为65kW，B、C、D轮输出功率分别为15、30、20kW，轴的转速为300r/min，试设计该轴直径d。;由强度条件设计轴直径：;例6 某牌号汽车主传动轴，传递最大扭矩T=1930N·m,传动轴用外径D=89mm、壁厚?=2.5mm的钢管做成。材料为20号钢，[?]=70MPa.校核此轴的强度。;（2） 强度校核 ;二、圆轴扭转的变形及刚度计算;2、扭转刚度条件; 例7 5吨单梁吊车，NK=3.7kW,n=32.6r/min.试选择传动轴CD的直径，并校核其扭转刚度。轴用45号钢，[?]=40MPa,G=80×103MPa,?? ?= 1o /m。;（1）计算扭矩;（2） 计算轴的直径 ;例8一传动轴，已知d=4?5cm,n=300r/min。主动轮输入功率NA=36?7kW,从动轮B、C、D输出的功率NB=14?7kw, NC=ND=11kW。轴的材料为45号钢，G=80?103MPa，???=40MPa,???=2?/m，试校核轴的强度和刚度。;(1) 计算外力偶矩;(3) 强度校核