拉伸压缩与剪切扭转.PPT

§2.13剪切和挤压的实用计算 剪切的实用计算 键的受剪 剪力、剪应力及强度条件 考虑受剪面上的剪力，其概念与杆件横截面上的剪力类似 受剪面上的平均应力，即 t=Q /A，作为剪切面上的名义剪应力计算 强度条件仍按常规剪应力强度设计进行 tmax?[t] 例2.14 电瓶车挂钩。插销材料为20钢，[t]=30MPa，直径d=20mm。t=8mm，1.5t=12mm。P=15kN。校核插销的剪切强度。 例2.14 解 例2.15 已知钢板厚t=10mm，其剪切极限应力tu=300MPa。要冲出直径d=25mm的孔，需多大冲剪力P？ 例2.15 解 剪切面为如图的圆柱面 挤压的实用计算 接触面上由于挤压力太大而产生塑性变形，引成的破坏称挤压破坏。 挤压面面积的计算 按计算挤压面计算挤压面面积,用符号Abs 由于实际的挤压应力分布相当复杂，因而仅计算在计算挤压面上的平均压应力，称挤压应力,用符号sbs 实际挤压应力的分布及挤压面 挤压强度条件 例2.16 齿轮用平键与轴联接。已知轴的直径d=70mm，键的尺寸为bxhxl=20x12x100mm，传递扭转力偶矩m=2kN·m，键的许用应力[t]=60MPa，[sbs]=100MPa。校核键的强度。 例2.16 解 例2.17 例2.17 解 题2.55 确定图示联接或接头中的剪切面的挤压面。 题2.55 续 题2.55 续 第三章 扭转 提要 扭转外力偶如何计算？ 受扭轴横截面上有何内力？ 该内力正负如何规定？ 受扭轴横截面上有何应力？ 该应力公式如何建立？ § 3.1 扭转的概念和实例 自行车，中轴受扭转 扭转工程实例 扭转工程实例 扭转工程实例 扭转工程实例 扭转工程实例多多 机械传动有大量受扭转构件 受力特点 受扭转构件的受力特点 ——在垂直于杆轴的两平面内分别作用两个等值，反向的力偶。 轴 以扭转变形为主的杆件 ------称为轴 本章主要讨论等直圆轴的强度刚度计算 § 3.2外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图 （一）外加力偶矩与功率和转速的关系 § 3.2外力偶矩 扭矩 系数9549： 青年节 § 3.2外力偶矩 扭矩 二）受扭轴的内力 ----扭矩和扭矩图 扭矩的正负号规则 ? 同一位置处左、右侧截面上内力分量必须具有相同的正负号 扭矩图 横截面扭矩T沿杆轴变化规律的图象——扭矩图 例3.1 传动轴主动轮A的输入功率NA＝50马力，从动轮B、C、D输出功率分别为NB＝NC＝15马力，ND＝20马力，转速n＝300r/min。画扭矩图。 例3.1 解 例3.1 解 画出内力图 例3.1 解－改变齿轮放置位置 把主动轮A置于右端，最大扭矩增长67％ § 3.4圆轴扭转时应力 受扭圆轴横截面上有何应力？ 其应力公式如何分析与推导？  剪应力互等定律 试验分析推理论证平面保持平面 由平面保持平面导出变形协调方程 由物理关系得到应力分布 剪应力公式 ? 圆轴扭转时变形特征 圆轴扭转时的强度条件 例3.2 汽车传动轴为无缝钢管， D＝90mm，t=2.5mm，材料为45钢。TMAX＝1.5kN·m。[t]=60MPa，校核轴的强度。 例3.2 解 D＝90mm，t=2.5mm，TMAX＝1.5kN·m。[t]=60MPa，校核轴的强度。 例3.3 把上例改为实心轴 作业 3-6 3-12 3--14 思考题： 3-2 3-3 3-4 3-15 3-16 扭矩的正负号规定： 右手螺旋法则-—— T 矢量与截面外法 线方向相同 T为正 T T 用截面法求出内力 mA=1170 N·m mB= mC= 351 N·m mD= 468 N·m T1= - mB = - 351Nm T2= - mB - mc = - 702 Nm T3=mD =468Nm T1= - 351 N·m T2= - 702 N·m T T3= 468 N·m T3= -mB –mC -mD = - mA = –1170Nm T 3 3 平面假定 几何关系 应 变 分 布 物 理 关 系 应 力 分 布 平衡 方 程 应 力 表 达 式 ?受扭圆轴横截面 应力分析方法 试验观察 x y z dx dy dz ?