材料力學(xué)作業(yè)參考題解_扭轉(zhuǎn)ppt課件

1、整理課件3-1 試作圖示各軸的扭矩圖試作圖示各軸的扭矩圖(單位單位: kNm)。 2-+2T :1-+2T :+T :-0.5112+T :moa整理課件3-2圓軸的直徑圓軸的直徑d=100mm，承受扭矩，承受扭矩T=100kNm，試求距圓心，試求距圓心 d/8、d/4及及d/2處的切應(yīng)力，并繪處的切應(yīng)力，并繪出橫截面上切應(yīng)力的分布圖。出橫截面上切應(yīng)力的分布圖。 解解：由扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式：由扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式：MPaddTdITpd1271 . 08101003283283348/dTMPaddTdITpd2551 . 04101003243243344/MPadTWTpd5091 . 010100

2、1616333max2/橫截面上切應(yīng)力的分布如圖橫截面上切應(yīng)力的分布如圖整理課件3-11 圖示階梯形圓軸，裝有三個皮帶輪，軸徑圖示階梯形圓軸，裝有三個皮帶輪，軸徑d1=40mm、d2=70mm。已知由輪。已知由輪3輸入的功率輸入的功率P3=30kW，由輪，由輪1和輪和輪2輸出的功率分別為輸出的功率分別為P1=13kW 和和P2=17kW，軸的轉(zhuǎn)速，軸的轉(zhuǎn)速n=200r/min，材料，材料的許用切應(yīng)力的許用切應(yīng)力=60MPa，切變模量，切變模量G=80GPa，許用扭轉(zhuǎn)角，許用扭轉(zhuǎn)角 =2/m，試校核該軸的強(qiáng)度與，試校核該軸的強(qiáng)度與剛度。剛度。 解解：計算扭力矩：計算扭力矩：/77. 104. 0

3、10801807 .6203218049maxmGITpACACNmnPM7 .6202001395499549114 .4904. 0167 .62031maxMPaWTpACAC作扭矩圖，危險截面在作扭矩圖，危險截面在 AC 段或段或 DB 段：段：NmnPM7 .811200179549954922NmnPM4 .1432200309549954933-620.71432.4T: (Nm)3 .2107. 0164 .143232maxMPaWTpDBDB該軸滿足強(qiáng)度與剛度要求該軸滿足強(qiáng)度與剛度要求整理課件3-13 已知鉆探機(jī)鉆桿的外徑已知鉆探機(jī)鉆桿的外徑D=60mm，內(nèi)徑，內(nèi)徑d=50

4、mm，功率，功率P=7.35kW，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n=180r/min，鉆，鉆桿入土深度桿入土深度l=40m，材料的，材料的G=80GPa， =40MPa。假設(shè)土壤對鉆桿的阻力沿長度均勻分布，。假設(shè)土壤對鉆桿的阻力沿長度均勻分布，試求：（試求：（1）單位長度上土壤對鉆桿的阻力矩；（）單位長度上土壤對鉆桿的阻力矩；（2）作鉆桿的扭矩圖，并進(jìn)行強(qiáng)度校核；（）作鉆桿的扭矩圖，并進(jìn)行強(qiáng)度校核；（3）A、B兩截面的相對扭轉(zhuǎn)角。兩截面的相對扭轉(zhuǎn)角。 解解：求扭力矩：求扭力矩NmM9 .38918035. 79549076.17)6/5(1 06. 09 .3891643maxmaxMPaWTpmNmlMmMlm

5、/75. 9409 .3890000（1）設(shè)阻力矩分布集度為）設(shè)阻力矩分布集度為 m0，由鉆桿的平衡條件：，由鉆桿的平衡條件：-389.9T：(Nm)（2）作扭矩圖，危險截面為）作扭矩圖，危險截面為 A 截面：截面：x（3）如圖取坐標(biāo)系，有：）如圖取坐標(biāo)系，有：xmxT0)(pplplpABGIlMGIlmxxGImxGIxT22dd)(02000048. 8148. 0)6/5(1 06. 010802409 .38932449弧度整理課件3-16 如圖所示，將空心圓桿（管）如圖所示，將空心圓桿（管）A套在實(shí)心圓桿套在實(shí)心圓桿B的一端。兩桿在同一橫截面處有一直徑相的一端。兩桿在同一橫截面處有一直徑相同的貫穿孔，但兩孔的中心線構(gòu)成一同的貫穿孔，但兩孔的中心線構(gòu)成一角，現(xiàn)在桿角，現(xiàn)在桿B上施加扭力偶使之扭轉(zhuǎn)，將桿上施加扭力偶使之扭轉(zhuǎn)，將桿A和和B的兩的兩孔對齊，裝上銷釘后卸去所施加的扭力偶。試問兩桿橫截面上的扭矩為多大？已知兩桿的極孔對齊，裝上銷釘后卸去所施加的扭力偶。試問兩桿橫截面上的扭矩為多大？已知兩桿的極慣性矩分別為慣性矩分別為 IpA和和 IpB，且材料相同，切變模量為，且材料相同，切變模量為G。 解解：一次超靜定：一次超靜定：TTTBABABpAApB