第六章圆轴扭转优秀课件.ppt
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1、第六章圆轴扭转第1页,本讲稿共36页标题标题标题标题第第6 6章章 扭扭 转转6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图扭矩图扭矩图扭矩图6.1 6.1 6.1 6.1 圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念6.3 6.3 6.3 6.3 圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形6.4 6.4 6.4 6.4 圆轴扭转时的强度和刚度计算圆轴扭转时的强度和刚度计算圆轴扭转时的强度和刚度计算圆轴扭转时的强度和刚度计算6
2、.5 6.5 6.5 6.5 提高圆轴扭转强度和刚度的措施提高圆轴扭转强度和刚度的措施提高圆轴扭转强度和刚度的措施提高圆轴扭转强度和刚度的措施第2页,本讲稿共36页一、概述一、概述一、概述一、概述汽车传动轴汽车传动轴汽车传动轴汽车传动轴6.1 6.1 6.1 6.1 圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念第3页,本讲稿共36页汽车方向盘汽车方向盘汽车方向盘汽车方向盘6.1 6.1 6.1 6.1 圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念第4页,本讲稿共36页丝锥攻丝丝锥攻丝丝锥攻丝丝锥攻丝6.1 6.1 6.1 6.1 圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念圆轴扭转的概
3、念圆轴扭转的概念第5页,本讲稿共36页 扭转变形是指杆件受到大小相等扭转变形是指杆件受到大小相等,方向相反方向相反且且作用平面垂直于杆件轴线的力偶作用作用平面垂直于杆件轴线的力偶作用,使杆件使杆件的横截面绕轴线产生转动。的横截面绕轴线产生转动。受扭转变形杆件通常为轴类零件,其横截受扭转变形杆件通常为轴类零件,其横截面大都是圆形的。所以本章主要介绍圆轴扭转。面大都是圆形的。所以本章主要介绍圆轴扭转。6.1 6.1 6.1 6.1 圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念圆轴扭转的概念第6页,本讲稿共36页直接计算直接计算1.1.1.1.外力偶矩外力偶矩外力偶矩外力偶矩二、外力偶矩二、外力偶矩二
4、、外力偶矩二、外力偶矩 扭矩和扭矩图扭矩和扭矩图扭矩和扭矩图扭矩和扭矩图6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图扭矩图扭矩图扭矩图第7页,本讲稿共36页按输入功率和转速计算按输入功率和转速计算电机每秒输入功:电机每秒输入功:外力偶作功完成:外力偶作功完成:已知已知轴转速轴转速n n 转转/分钟分钟输出功率输出功率P Pk k 千瓦千瓦求:力偶矩求:力偶矩M Me e6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图扭矩
5、图扭矩图扭矩图第8页,本讲稿共36页T=Me2.2.2.2.扭矩和扭矩图扭矩和扭矩图扭矩和扭矩图扭矩和扭矩图6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图扭矩图扭矩图扭矩图第9页,本讲稿共36页T=Me6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图扭矩图扭矩图扭矩图第10页,本讲稿共36页6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图
6、扭矩图扭矩图扭矩图第11页,本讲稿共36页6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图扭矩图扭矩图扭矩图第12页,本讲稿共36页扭矩正负规定扭矩正负规定扭矩正负规定扭矩正负规定右手螺旋法则右手螺旋法则右手拇指指向外法线方向为右手拇指指向外法线方向为 正正(+),(+),反之为反之为 负负(-)(-)6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图扭矩图扭矩图扭矩图第13页,本讲稿共36页扭矩图扭矩图扭矩图扭矩图6.2 6
7、.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图扭矩图扭矩图扭矩图第14页,本讲稿共36页解解:(1)(1)计算外力偶矩计算外力偶矩由公式由公式Pk k/n例题例题6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图扭矩图扭矩图扭矩图第15页,本讲稿共36页(2)(2)计算扭矩计算扭矩(3)(3)扭矩图扭矩图6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩
8、图扭矩图扭矩图扭矩图第16页,本讲稿共36页6.2 6.2 6.2 6.2 圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力圆轴扭转时横截面上的内力扭矩图扭矩图扭矩图扭矩图第17页,本讲稿共36页1 1 1 1、切应力计算、切应力计算、切应力计算、切应力计算令令抗扭截面系数抗扭截面系数6.3 6.3 6.3 6.3 圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形第18页,本讲稿共36页2.2.2.2.I I I Ip p p p 与与与与 W W W Wp p p p 的计算的计算的计算的计算实心轴实心轴
9、实心轴实心轴6.3 6.3 6.3 6.3 圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形第19页,本讲稿共36页空心轴空心轴空心轴空心轴令令则则6.3 6.3 6.3 6.3 圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形第20页,本讲稿共36页实心轴与空心轴实心轴与空心轴实心轴与空心轴实心轴与空心轴 I I I Ip p p p 与与与与 W W W Wp p p p 对比对比对比对比6.3 6.3 6.3 6.3 圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上
10、的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形圆轴扭转时截面上的应力与变形第21页,本讲稿共36页已知:已知:P P7.5kW,7.5kW,n n=100r/min,=100r/min,最大切最大切应力应力不得超过不得超过40MPa,40MPa,空心圆轴的内空心圆轴的内外直径之比外直径之比 =0.5=0.5。二轴长度相同。二轴长度相同。求求:实心轴的直径实心轴的直径d d1 1和空心轴的外直径和空心轴的外直径D D2 2;确定二轴的重量之比。;确定二轴的重量之比。解:解:首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩实心轴实心轴例题例题6.3 6.3 6.3 6.3
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