文档介绍：第三章剪切与扭转
材料力学
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扭转
§3–3 扭转、扭矩及扭矩图
工程中有很多以扭转为主要变形的构件。如:机器中的传动轴、石油钻机中的钻杆,方向盘的转轴等。
扭转: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。
A
B
O
m
m
O
B
A
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扭转
M
M
受力特征:外力偶矩的作用面与杆件的轴线相垂直。
变形特征:纵向线倾斜一个角度,称为剪切角(或
称剪应变);两个横截面之间绕杆轴线发生相对
转动,称为扭转角。
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工程实例
对称扳手(丝锥)拧紧镙帽
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扭转
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传动轴
汽车传动轴
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扭转
一、外力偶矩与功率和转速的关系
功率
功
时间
力偶矩
转角
角速度
每分钟
的转数
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扭转
同理,可得
传动轴的传递功率、转速与外力偶矩的关系:
其中:P —功率,公制马力(PS)
n —转速,转/分(rpm)
其中:P —功率,英制马力(HP)
n —转速,转/分(rpm)
注:1PS=·m/s , 1HP=·m/s , 1kW=
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3 扭矩的符号规定:
“T”的转向与截面外法线方向满足右手螺旋规则为正,反之为负。
扭转
二、扭矩及扭矩图
1 扭矩:构件受扭时,横截面上的内力偶矩,记作“T”。
2 截面法求扭矩
m
m
m
T
x
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即:按右手螺旋法则,扭矩矢量的指向与截面外法线的指向一致时为正;反之为负。
m
T
m
T
正
m
T
m
T
负
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