文档介绍：材料力学扭转
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第1页，共41页，2022年，5月20日，22点0分，星期四
标题
第四章扭转
§4-2、外力偶矩扭矩和扭矩图
§4-1、概述
§4-3、圆轴扭转时截面上的应力计算
§4-4、圆轴扭转时的变形知：P＝, n=100r/min,最大切应力不得超过40MPa,空心圆轴的内外直径之比  = 。二轴长度相同。
求: 实心轴的直径d1和空心轴的外直径D2；确定二轴的重量之比。
空心轴
d2＝=23 mm
§4-3、圆轴扭转时截面上的应力计算
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确定实心轴与空心轴的重量之比
空心轴
D2＝46 mm
d2＝23 mm
实心轴
d1=45 mm
长度相同的情形下，二轴的重量之比即为横截面面积之比：
§4-3、圆轴扭转时截面上的应力计算
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已知：P1＝14kW,P2= P3=P1/2，n1=n2=120r/min,z1=36,z3=12;d1=70mm, d 2=50mm, d3=35mm.
求:各轴横截面上的最大切应力。
P1=14kW, P2= P3= P1/2=7 kW
n1=n2= 120r/min
解：1、计算各轴的功率与转速
M1=T1=1114
M2=T2=557
M3=T3=
2、计算各轴的扭矩
§4-3、圆轴扭转时截面上的应力计算
例题4-3
3
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3、计算各轴的横截面上的
最大切应力
§4-3、圆轴扭转时截面上的应力计算
3
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相对扭转角
抗扭刚度
四、圆轴扭转时的变形计算
§4-4、圆轴扭转时的变形计算
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1. 等截面圆轴：
2. 阶梯形圆轴：
§4-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件圆轴的设计计算
五、圆轴扭转时的强刚度设计
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单位长度扭转角
扭转刚度条件
许用单位扭转角
§4-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件圆轴的设计计算
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扭转强度条件
扭转刚度条件
已知T 、D 和[τ]，校核强度
已知T 和[τ]，设计截面
已知D 和[τ]，确定许可载荷
已知T 、D 和[φ/]，校核刚度
已知T 和[φ/]，设计截面
已知D 和[φ/]，确定许可载荷
§4-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件圆轴的设计计算
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§4-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件圆轴的设计计算
例题4-4
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传动轴的转速为n=500r/min，主动轮A 输入功率P1=400kW，从动轮C，B 分别输出功率P2=160kW，P3=240kW。已知[τ]=70MPa，[φˊ]=1°/m，G=80GPa。
(1)试确定AC 段的直径d1 和BC 段的直径d2；
(2)若AC 和BC 两段选同一直径，试确定直径d；
(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?
解：

§4-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件圆轴的设计计算
例题4-5
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按刚度条件

按强度条件
§4-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件圆轴的设计计算
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按刚度条件

按强度条件

§4-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件圆轴的设计计算