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圆轴扭转的概念及应力

职业教育专业教学资源库——数控技术黄国栋圆轴扭转的概念汽车传动传递发动机动力的传动轴旋转螺钉的旋具钻孔时的钻头在工程实际及日常生活中，常会遇到的一些发生扭转变形的杆圆轴扭转的概念外力的合力为一力偶，且力偶的作用面与直杆的轴线垂直，杆发生的变形为扭转变形。扭转特点为：作用在杆件两段的一对力偶，大小相等，方向相反，而且力偶作用面垂直于杆轴线。

变形特征是：杆的各横截面绕轴线发生相对移动。扭转角（φ）任意两截面绕轴线转动而发生的角位移剪应变（ψ）直角的改变量圆轴扭转时横截面上的内力一、传动轴的外力偶矩传递轴的传递功率、转速与外力偶矩的关系：P是功率，单位为千瓦（kW）n为转速，单位为转/分（rpm）输入端受到的外力偶矩是带动轴转动的主动力偶矩，它的转向应与轴的转向一致；而输出端受到的外力偶矩是阻力偶矩，它的转向应与轴的转向相反。二、扭矩及扭矩图MMMTx构件受扭时，横截面上的内力偶矩，记作”Mn”。扭矩轴原来处于平衡状态，如果去掉了右端，但右端对左端的作用还保留着，所以左端还是平衡。左端受到外力偶作用。根据力偶只能用力偶平衡原理，所以截面m-m上必定是一个内力偶，其大小相等，方向相反。二、扭矩及扭矩图力偶平衡方程ΣM=0如果取右端为研究对象，可以获得同样大小的扭矩，但方向相反。用右手螺旋法则将扭矩表示为矢量，即右手的四指弯曲方向表示扭矩的转向，大拇指表示扭矩矢量的指向，若矢量的指向离开截面，则扭矩为正，反之为负。扭矩的符号规定二、扭矩及扭矩图表示沿杆件轴线各横截面上扭矩变化规律的图线扭矩图xMn

①扭矩变化规律；②|Mn|max值及其截面位置强度计算（危险截面）。目的例题已知：一传动轴，n=300r/min，主动轮输入P1=500kW，从动轮输出P2=150kW，P3=150kW，P4=200kW，试绘制扭矩图。nABCDM2

M3

M1

M4解：①计算外力偶矩例题已知：一传动轴，n=300r/min，主动轮输入P1=500kW，从动轮输出P2=150kW，P3=150kW，P4=200kW，试绘制扭矩图。nABCDM2

M3

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M4解：②求扭矩（扭矩按正方向设）112233例题已知：一传动轴，n=300r/min，主动轮输入P1=500kW，从动轮输出P2=150kW，P3=150kW，P4=200kW，试绘制扭矩图。nABCDM2

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M4解：③绘制扭矩图BC段为危险截面。x

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