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目录contents受扭圆轴的切应力01受扭圆轴的强度条件02受扭圆轴的强度计算03受扭圆轴的切应力01圆轴扭转变形01扭转平面假设：变形前的横截面，变形后仍为平面，且形状、大小以及间距不变，半径仍为直线。在圆轴表面画若干圆周线和纵向线，作扭转实验，观察轴的变形，即扭转变形。若纵向线倾斜同一个角度，小方格就变成了平行四边形。圆轴横截面上切应力分布规律02圆轴扭转时，横截面上只有切应力，切应力沿半径按线性分布，其方向垂直于半径，指向与扭矩的转向一致。截面圆心处的切应力为零，边缘圆周上各点的切应力最大，同一圆周上各点的切应力相等。圆轴横截面上切应力分布规律02TT实心圆轴空心圆轴切应力计算公式03

T——横截面上的扭矩，由截面法通过外力偶矩求得。

——点到圆心的距离。Ip——截面对圆心的极惯性矩。公式适用条件：①等直圆轴；②弹性范围内。横截面上距圆心为

处任一点的切应力计算公式：圆轴横截面上的最大切应力04Wp

——扭转截面系数（抗扭截面系数），单位为mm3或m3。在圆轴表面上各点，当

max=R，切应力最大，其值为：令可得圆截面的极惯性矩Ip和抗扭截面系数Wp05实心圆截面空心圆截面dOODd其中受扭圆轴的强度条件02等截面圆轴扭转时，扭矩最大值所在的截面是危险截面。由于圆轴扭转时横截面上的切应力沿半径呈线性分布（图a），故危险截面边缘处各点均为危险点。受扭圆轴的强度条件01围绕危险点截取的单元体为纯剪切应力状态（图c），属于第二类危险点，圆轴扭转时的强度条件为：Tmax——危险截面的扭矩。Wp——抗扭截面系数。受扭圆轴的强度条件01对于变截面轴（如阶梯轴），因为抗扭截面系数Wp不是常量，其强度条件为：圆轴的扭转破坏和扭转极限应力02对于脆性材料，tb

是材料的扭转强度极限，试件扭转断裂原因是45度斜面上的最大拉应力。对于塑性材料，ts

是材料的扭转屈服极限，试件扭裂时横截面上的最大切应力达到极限tb（扭转强度极限）。材料的扭转许用切应力材料扭转的极限切应力安全因数灰铸铁的扭转破坏低碳钢的扭转破坏圆轴的扭转破坏和扭转极限应力02灰铸铁的扭转破坏低碳钢的扭转破坏脆性材料：tu=tb塑性材料：tu=ts[t]与[s]之关系：[t]=0.5~0.6[s](钢材，塑性材料)[t]=0.8~1.0[s](铸铁，脆性材料)受扭圆轴的强度计算03设计截

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