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文档简介

第四节圆轴扭转时的强度和刚度计算一、强度计算为了保证圆轴安全正常地工作，即(6-12)例6-4某传动轴，已知轴的直径d=40mm，转速n=200r/min，材料的许用切应力，试求此轴可传递的最大功率。解(1)确定许可外力偶矩由扭转强度条件得

(2)确定最大功率由式（6-1）得二、刚度计算圆轴扭转时，还要求不产生过大的扭转变形。即(6-13)

的数值，可从有关手册中查得。一般情况下，可参照下列标准。精密机械的轴=（0.25~0.5）°/m一般传动轴=(0.5~1.0)°/m精度要求不高的轴=(1.0~2.5)°/m根据扭转刚度条件，可以解决三类问题，即校核刚度、设计截面和确定许可载荷。例6-5汽车传动轴AB由45号无缝钢管制成，外径D=90mm,内径d=85mm，许用切应力=60MPa，=1.0°/m，工作时最大力偶矩M=1500N·m，G=80GPa。

(1)试校核其强度及刚度。

(2)若将AB轴改为实心轴，试求其直径。

(3)比较空心轴和实心轴的重量。解(1)试校核其强度及刚度。

1)强度校核传动轴各截面上的扭矩均为

Mn

=M=1500N·m传动轴的抗扭截面系数为＜传动轴横截面上的最大切应力为传动轴满足强度要求。

2)刚度校核传动轴的极惯性矩为＜传动轴满足刚度要求。

(2)计算实心轴的直径

1)按强度条件设计(设直径为D1)。若实心轴与空心轴强度相同，当材料相同时，它们的抗扭截面系数应相等，即由此得

2)按刚度条件设计(设直径为D2)。若它们的抗扭刚度相同当材料相同时，它们的极惯性矩相等，即由此得为同时满足强度和刚度条件，实心轴直径最小应取D2=61mm。

(3)比较两轴重量

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