1、1.扭转变形的物理量2.扭转变形胡克定律3.扭转变形的刚度条件学习任务pGITx dd d 值不变 若 T抗变形刚度杆件长度 内力 扭转角:任意两截面绕轴线转动而发生的相对角位移。由静力关系:pGITl d 0lpxGIT圆柱扭转的变形单位长度扭转角:(rad/m)dd pGITx/m)(180 dd pGITx 或刚度条件(rad/m)max pGIT/m)(180 max pGIT 或GIp:称为许用单位扭转角。截面的抗扭刚度;反映了截面抵抗扭转变形的能力。圆柱扭转的刚度条件刚度计算的三方面:校核刚度:设计截面尺寸:计算许可载荷:max max GT Ip max pGI T 有时,还可依
2、据此条件进行选材。例1 长为 L=2m 的圆杆受均布力偶 m=20Nm/m 的作用,如图,若杆的内外径之比为=0.8,G=80GPa,许用剪应力=30MPa,试设计杆的外径;若=2/m,试校核此杆的刚度,并求右端面转角。例题1:作内力图 maxTWt 116D 43)(tW314max 116)(TD40NmxT2:设计杆的外径T(2-)0 T m x D 0.0226m。3 校核刚度180maxmax PGIT 89 11 10 80180 40 324 4 2 9.)(D4、右端面转角为:L0PdxGIT2020(2)PxdxGI2 210 220(2 2)PxGI 弧度)(033.0 例
3、2 某传动轴设计要求转速n=500 r/min,输入功率P1=500 马力,输出功率分别 P2=200马力及 P3=300马力,已知:G=80GPa,=70M Pa,=1/m,试确定:AB 段直径 d1和 BC 段直径 d2?若全轴选同一直径,应为多少?主动轮与从动轮如何安排,轴的受力合理?500 400P1P3P2A B C7024(N m)ePMn 7024 4210Tx(Nm)1、外力偶及内力图 500 400P1P3P2A B C WTt mm 4 6710 70 14 34210 16 163632.Td mm 8010 70 14 37024 16 163631.Td 2、按强度设
4、计直径17024N m M 34210N m M n=500 r/min,P1=500 马力,P2=200马力,P3=300马力 G180 T32d I4 p 按刚度条件设计直径Tx70244210(Nm)500 400P1P3P2A B C 180GITP mm 4.74 d2 mm 84 d1 mm 75 mm 852 1 d,d全轴选同一直径时 mm 851 d d 4210Tx(Nm)2814A轮和B轮应该换位。轴的合理受力扭 矩 的 绝 对 值 的 最 大 值 越 小 者 越 合 理;换位后,轴的扭矩如下;轴的最大直径为 75mm。P3P1P2A BC1.扭转变形的物理量2.扭转变形的刚度条件3.刚度设计的三个方面总结