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文档简介

.,1,1,工程力学电子教案,8-1：试作图示各杆的扭矩图，并指出最大扭矩的值及其所在的横截面（或这些横截面所在的区段）。,最大拉力值为2Me，位于CD段。,.,2,2,工程力学电子教案,8-4：实心圆轴的直径d=100mm，长l=1m，作用在两个端面上的外力偶之矩均为Me=14kNm，但转向相反。材料的切变模量G=8104MPa。试求：横截面上的最大切应力，以及两个端面的相对扭转角；图示横截面上A，B，C三点处切应力的大小及指向。,解：(1)求最大切应力和相对扭转角,(2)求A，B，C三点处切应力,.,3,3,工程力学电子教案,8-8：长度相等的两根受扭圆轴，一为空心圆轴，一为实心圆轴，它们的材料相同，受力情况也一样。实心轴的直径为d；空心轴的外直径为D，内直径为d0，且d0/D=0.8。试求当实心轴与空心轴强度相等（tmax=t时，T相等）时实心轴与空心轴的重量比和刚度比。,解：所谓强度相等即材料抗扭截面系数相等。,重量比等于横截面面积之比,材料相同扭杆的刚度比，等于其横截面对于圆心的极惯性矩之比,所以在其他条件允许的条件下，经常将轴制成空心轴。,.,4,4,工程力学电子教案,8-9：图示一根两端固定的阶梯形圆轴，在截面突变处受外力偶Me作用。若d1=2d2，试求固定端的约束力偶矩MA和MB，并作扭矩图。,解：此杆两端的约束力偶矩MA和MB均为未知量，而平衡方程只有一个即M=0，因此，这是个一次超静定的扭转问题。首先列出平衡方程。,.,5,工程力学电子教案,根据扭转角的计算公式，有,5,第八章扭转,此即为补充方程。,由于此杆的两端固定，故横截面C分别相对于固定端A和B的扭转角CA和CB大小相等。这一变形协调条件可写作,.,6,工程力学电子教案,6,第八章扭转,将平衡方程与补充方程联立，得,.,7,7,工程力学电子教案,8-11：有一外径为100mm，内径为80mm的空心圆轴，它与一直径为80mm的实心圆轴用键连接。连接成的这根轴在A轮处由电动机带动，输入功率P1=150kW；在B，C轮处分别输出功率P2=P3=75kW。已知轴的转速为n=300r/min，许用切应力t=40MPa；键的尺寸为10mm10mm30mm，其许用应力为t=100MPa和sbs=280MPa。试校核该轴和键的强度。,解：首先校核轴的强度,对于实心轴：,对于AB段空心轴：,所以AB段空心轴存在强度危险。,.,8,工程力学电子教案,校核键的强度,8,第八章扭转,键的剪切强度校核：,键的挤压强度校核：,键满足强度要求。,.,9,9,工程力学电子教案,8-12：簧杆直径d=18mm的圆柱形密圈螺旋弹簧，受拉力P=0.5kN作用，弹簧的平均直径D=125mm，材料的切变模量G=8104MPa，簧重
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