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文档简介

汽车传动轴 齿轮传动轴 机器中的传动轴 直升机的旋转轴 单元6扭转 一 扭转问题概念1 扭转的概念 在外力作用下 杆件各横截面均绕杆轴线相对转动 杆轴线始终保持直线 这种变形形式称为扭转变形 外力偶作用平面和杆件横截面平行 扭转 作用于垂直杆轴平面内的力偶使杆引起的变形 称扭转变形 变形后杆件各横截面之间绕杆轴线相对转动了一个角度 称为扭转角 用 表示 二 扭矩与扭矩图 扭转 平衡方程 内力偶矩T称为扭矩 Torsionalmoment 扭矩的单位 或 扭矩符号规定 右手螺旋法则 为了表达方便 按变形特点规定符号 扭矩矢量指离截面为 指向截面为 扭矩图 扭矩图意义 为了表达杆件各个截面的扭矩与截面位置之间的关系 画例题6 1和6 2的扭矩图 扭转实验前 平面假设成立 相邻截面绕轴线作相对转动 横截面上各点的剪 切 应力的方向必与圆周线相切 纵线 圆周线 扭转实验后 结论 扭转 三 扭转应力与强度计算 横截面周边上各点处 R 的最大切应力为 引入 式中Wp称为扭转截面系数 其单位为m3 应力公式 1 横截面上任意点 2 横截面边缘点 其中 扭转 等直圆轴在扭转时 杆内各点均处于纯剪切状态 其强度条件是最大工作剪应力不大于材料的许用剪应力 即 max 等直圆轴强度条件为 强度计算 根据上式可进行三种不同情况的强度计算 校核强度 设计截面 计算许可荷载 例某汽车主传动轴钢管外径D 76mm 壁厚t 2 5mm 传递扭矩T 1 98kN m t 100MPa 试校核轴的强度 解 计算截面参数 由强度条件 故轴的强度满足要求 同样强度下 空心轴使用材料仅为实心轴的三分之一 故空心轴较实心轴合理
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