七章扭转精品PPT课件

1标题第七章扭转§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图§7-1、概述§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算§7-4、圆轴扭转时的变形计算§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件2一、概述汽车传动轴§7-1、概述3汽车方向盘§7-1、概述4丝锥攻丝§7-1、概述5扭转变形是指杆件受到大小相等,方向相反且作用平面垂直于杆件轴线的力偶作用,使杆件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，其横截面大都是圆形的。所以本章主要介绍圆轴扭转。§7-1、概述6直接计算§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图1.外力偶矩二、外力偶矩扭矩和扭矩图7按输入功率和转速计算电机每秒输入功：外力偶作功完成：)N.m(1000kPW602nMWekPkP已知轴转速－n转/分钟输出功率－Pk千瓦求：力偶矩Me§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图8T=Me2.扭矩和扭矩图§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图9T=Me§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图10§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图11§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图12扭矩正负规定右手螺旋法则右手拇指指向外法线方向为正(+),反之为负(-)§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图13扭矩图§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图14解:(1)计算外力偶矩由公式Pk/n§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图15(2)计算扭矩(3)扭矩图§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图16§7-2、外力偶矩扭矩和扭矩图171、切应力计算令抗扭截面系数§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算182.Ip与Wp的计算实心轴§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算19空心轴令则§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算20实心轴与空心轴Ip与Wp对比§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算21已知：P＝7.5kW,n=100r/min,最大切应力不得超过40MPa,空心圆轴的内外直径之比=0.5。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。解：首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩实心轴3161671620045m=45mmπ4010..d§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算75954995497162Nm100..xPMTnmax13111640MPaπxxPMMWdTT22已知：P＝7.5kW,n=100r/min,最大切应力不得超过40MPa,空心圆轴的内外直径之比=0.5。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＝0.5D2=23mm32461671620046m=46mmπ1-4010..D§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算max234221640MPaπ1xxPMMWDTT23确定实心轴与空心轴的重量之比空心轴D2＝46mmd2＝23mm实心轴d1=45mm长度相同的情形下，二轴的重量之比即为横截面面积之比：28.15.01110461045122332222121＝DdAA§7-3、圆轴扭转时截面上的应力计算24相对扭转角抗扭刚度四、圆轴扭转时的变形计算§7-4、圆轴扭转时的变形计算niPiiiGIlT1251.等截面圆轴：2.阶梯形圆轴：§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件五、圆轴扭转时的强刚度设计26单位长度扭转角扭转刚度条件许用单位扭转角§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件27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§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件28§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件29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?1eMABC2eM3eM1d2dnPMe119549mN76405004009549mN306040016012eeMMmN458040024013eeMM解：1.外力§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件302.扭矩图mm2.82m102.821070π764016][π1633631Td按刚度条件mm4.86m104.861π1080180764032][π180323429421GTd3.直径d1的选取按强度条件mN7640mN4580mm4.861d1eMABC2eM3eM1d2d31max16dT1803241maxdGT§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件31按刚度条件4.直径d2的选取按强度条件1eMABC2eM3eM1d2dmN7640mN4580mm3.69m103.691070π458016][π1633632Tdmm76m10761π1080180458032][π180323429422GTdmm762d5.选同一直径时mm4.861dd§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件326.将主动轮按装在两从动轮之间1eMABC2eM3eM1d2dmN7640mN45802eMCBA1eM3eM1d2d受力合理mN3060mN4580§7-5、圆轴扭转时的强度条件刚度条件33小结1、受扭物体的受力和变形特点2、扭矩计算，扭矩图绘制3、圆轴扭转时横截面上的应力计算及强度计算PWTmaxPIT4、圆轴扭转时的变形及刚度计算180PGITPGITl34第七章作业7—1、2、3、4、5、7、8、9