第八章扭转.ppt

第八章第八章 ABABj jg gMnMn横截面仍为平面，形状不变，只是绕轴线发生相对转横截面仍为平面，形状不变，只是绕轴线发生相对转动动x 转速转速：n(转转/分分)输入功率输入功率：N(kW)m1分钟输入功：分钟输入功：N600001000N60W 1分钟分钟m 作功：作功：WW nm21n2mmWNmnN9550m 单位单位 8mmmMnx0MX0mMnmMn离开截面为正，指向截面为负离开截面为正，指向截面为负指向截面指向截面离开截面离开截面 传动轴如图所示，转速传动轴如图所示，转速 n=500转转/分钟，主动轮分钟，主动轮B输入功输入功率率NB=10KW，A、C为从动轮，输出功率分别为为从动轮，输出功率分别为 NA=4KW，NC=6KW，试计算该轴的扭矩。试计算该轴的扭矩。ABC解：先计算外力偶矩解：先计算外力偶矩Nm4.7650049550nN9550mAANm191500109550nN9550mBBNm6.11450069550nN9550mCC计算扭矩：计算扭矩：AB段段mAMn1设为正的设为正的xxMn10MX0mMA1nNm4.76mMA1nBC段段Mn2设为正的设为正的Nm6.114M2nmcMn20MX477.5Nm955Nm计算外力偶矩计算外力偶矩mN637nN9550TmN5.477nN9550TTmN1592nN9550TDDBCBAA 作扭矩图作扭矩图Tnmax=955NmBCADTBTCTDTA637NmTn dxrdACCCj jg g dxdEGGGj j g g dxrdACCCj jg g dxdGGj j g g TdAA TdAdxdGdAAA j j 2TdAdxdGA 2 j j是一个只决定于横截面的形状和大小的几何量，称是一个只决定于横截面的形状和大小的几何量，称为为。dAIAp2令令PGITdxd j j lpdxGIT0j jpGITl j jTdAdxdGA 2 j jdAIAp2 j j ppITGITGdxdG 扭转角扭转角Mn j j ppITGITGdxdG 圆截面上任意一点剪应力圆截面上任意一点剪应力TpITpI极惯性矩极惯性矩圆截面上最大剪应力圆截面上最大剪应力R剪应力具有最大值剪应力具有最大值RITpm定义：定义：RIWpt称之为称之为tmWTm实心圆截面实心圆截面163dWttmaxmaxWT tmaxmaxWT空心圆截面空心圆截面43116DWtDd tmaxmaxWT tmaxmaxWT maxtTW tmaxWT BCADTBTCTDTA477.5Nm955Nm637NmTn由强度条件设计轴直径：由强度条件设计轴直径：mm5.49T16d3maxn 选：选：d=50 mmTnmax=955NmdT16WT3maxnpmaxnmax 例例8-4 某牌号汽车主传动轴，传递最大扭矩某牌号汽车主传动轴，传递最大扭矩1930,传动轴用外径传动轴用外径=89、壁厚、壁厚=2.5的钢管做成。材的钢管做成。材料为料为20号钢，号钢，=70.校核此轴的强度。校核此轴的强度。343430.9450.2(1)0.2 8.9(1 0.945)29TdDWDcm70MPa66.7MPaPa107661029193066.WTTmaxpGITl j j为了描述扭转变形的剧烈程为了描述扭转变形的剧烈程度，引入单位长度扭转角的度，引入单位长度扭转角的概念概念pGITlj单位单位m/rad或或m/pGIT以每米弧度为单位时以每米弧度为单位时以每米度为单位时以每米度为单位时 180pGIT kW85.127.32 kkNN轮轮1.859550955054332.6kNTTNmn轮轮cm07.4m0407.010402.0543 2.02.03633 TdTdTWT由强度条件得m1m945.014.3180045.01.0108054318049 pGIT mN3513001195509550mN4683007.1495509550mN11703007.3695509550 nNTTnNTnNTCDCBBAAmN3513514681170mN7024681170mN468321 CBABABTTTTTTTTTmN702max T40MPaMPa8.38Pa108.38045.02.070263maxmax TWTm2m23.114.3180045.01.0108070218049maxmax pGIT知识要点知识要点nMI maxmax3416max(1)nnMMnWDnM lGIj 180nMGI解题指南解题指南考核要求考核要求