南京工业大学材料力学-3-扭转(包含连接件).ppt

解：1.设计杆的外径 ? 3.6 圆杆扭转时的变形及刚度条件 40 x Mx/N·m D ? 0.0226m。 3.右端面转角为： ? 3.6 圆杆扭转时的变形及刚度条件 40 x Mx/N·m 2.由扭转刚度条件校核刚度 O 2R B C ? ? ?s R/2 A 3R/4 B、C两点的切应力分别达到?s时，横截面上的扭转切应力怎样分布？ 思考题：关于公式的应用条件 第3章 扭转 1. 变形特征——翘曲 扭转后，横截面将不再保持平面。 扩展：矩形截面杆扭转时横截面上的切应力 2. 由平衡直接得到的结论 角点切应力等于零； 边缘各点切应力沿切线方向。 扩展：矩形截面杆扭转时横截面上的切应力 3. 切应力分布与切应力公式（弹性力学和实验方法） 角点切应力等于零； 边缘各点切应力沿切线方向； 最大切应力发生在长边中点。 长边中点处 短边中点处 扩展：矩形截面杆扭转时横截面上的切应力 h ? ? —— 厚度 4. 狭长矩形截面 扩展：矩形截面杆扭转时横截面上的切应力 第3章 扭转 ? 3.7 连接件的工程假定计算 韩国首尔百货公司坍塌原因分析 ? ? 3.7 连接件的工程假定计算 1、连接件强度计算的工程实例 ? 3.7 连接件的工程假定计算 木结构中的榫连接 ? 3.7 连接件的工程假定计算 木结构中的榫连接 ? 3.7 连接件的工程假定计算 ? 3.7 连接件的工程假定计算 木结构中的榫连接 拉伸 拉伸 剪切 挤压 ? 3.7 连接件的工程假定计算 ? 剪断破坏(连接件) ? 挤压破坏(铆钉、连接件与连接板) ? 连接板拉断 ? 钢板剪切分析 2、剪切假定计算 ? 3.7 连接件的工程假定计算 F F *受力特征： 杆件受到两个大小相等，方 向相反、作用线垂直于杆的 轴线并且相互平行且相距很 近的力的作用。 *变形特征： 杆件沿两力之间的截面发生错动，直至破坏（小矩形 ）。 剪切面 剪切面：发生错动的面。 ? 3.7 连接件的工程假定计算 一个剪切面 ?单剪：有一个剪切面的杆件。 ? 3.7 连接件的工程假定计算 二个剪切面 ? 3.7 连接件的工程假定计算 ?双剪：有两个剪切面的杆件。 ? F/2 F/2 F ? 3.7 连接件的工程假定计算 工程假定计算：假设切应力在整个剪切面上均匀分布。 ? 3.7 连接件的工程假定计算 剪切强度条件： 许用切应力 2、截面尺寸设计； 3、确定许可荷载。 1、强度校核； 可解决三类问题： F d t 冲头 钢板 冲模 图示冲床的最大冲压力为400KN，被冲剪钢板的剪切极限应力为t 0 =300×103KN/m2,已知d=34mm。求：此冲床所能冲剪钢板的最大厚度 t。 ? 3.7 连接件的工程假定计算 例 题 7 F F F 剪切面 解：剪切面是钢板内被冲头冲出的圆柱体的侧面： t 冲孔所需要的冲剪力： 即 ? 3.7 连接件的工程假定计算 铆钉截面变形 ? 3.7 连接件的工程假定计算 3、挤压假定计算 铆钉挤压应力分布 ? 3.7 连接件的工程假定计算 挤压：连接件和被连接件在接触面上相互压紧的现象。 F F/2 F/2 F/2 F/2 F ? 3.7 连接件的工程假定计算 挤压引起的可能的破坏：在接触表面产生过大的塑性变形、 压碎。 挤压力（中间部分）： F/2 F/2 F ? 挤压应力 ：挤压面上分布的正应力。 ? 3.7 连接件的工程假定计算 挤压工程假定计算：假设挤压应力在整个有效挤压面上均匀分布。有效挤压面，简称挤压面。 挤压面面积的计算： 1、平面接触（如平键）：挤压面面积等于实际的承压面积。 ? 3.7 连接件的工程假定计算 ? ? 3.7 连接件的工程假定计算 键：连接轴和轴上的传动件（如齿轮、皮带轮等）,使轴和传动件不发生相对转动，以传递扭矩。 ? 平键挤压应力 ? 3.7 连接件的工程假定计算 平键剪切应力 2、柱面接触（如铆钉）：挤压面面积为实际的承压面积在其直径平面上的投影。 d——铆钉或销钉直径 ? ——接触柱面的长度 ?挤压强度条件： ? 3.7 连接件的工程假定计算 注意： 在应用挤压强度条件进行强度计算时，要注意连接件与被连接件的材料是否相同，如不同，应对挤压强度较低的材料进行计算，相应的采用较低的许用挤压应力。 名义许用挤压应 力，由试验测定。 *挤压强度条件： ? 3.7 连接件的工程假定计算 若将圆轴用同轴柱面分割成许多半径不等的圆柱，根据上述结论，在dx长度上，虽然所有圆柱的两端面均转过相同的角度d?。 半径不等的圆柱上产生的切应变各不相同，半径越小者切应变越小。 二、等直圆杆扭转时横截面上的