9、科技生教學(xué)課件新版8

1、問題的特點：在橫截面上既有正應(yīng)力又有切應(yīng)力。84 彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形分析問題的方法：由于正應(yīng)力和切應(yīng)力不能直接相疊加，因此，必須根據(jù)不同的材料，采用適當(dāng)?shù)膹姸壤碚撨M行強度分析。分析問題的步驟：根據(jù)內(nèi)力圖，確定危險截面，在危險截面上畫出應(yīng)力分布，確定最大（拉、壓）應(yīng)力（即：危險點），采用強度理論進行強度校核。一、拉（壓）-扭轉(zhuǎn)組合變形校核AB桿的強度內(nèi)力分析：拉-扭組合變形找危險截面任意截面畫內(nèi)力圖NTxyzA BPMeD1D2t應(yīng)力分析 找危險點在D1點截取原始單元體危險點應(yīng)力狀態(tài)分析原始單元體D1D1D1D1點是二向應(yīng)力狀態(tài)，根據(jù)主應(yīng)力公式求得主應(yīng)力：s校核危險點的強度對于脆性材料，由于拉

2、大壓小，應(yīng)采用第一強度理論。代入已求的主應(yīng)力得：校核危險點的強度對于塑性材料，應(yīng)采用第三強度理論或第四強度理論。按第三強度理論代入已求的主應(yīng)力得：按第四強度理論代入已求的主應(yīng)力得：試比較采用哪個強度理論偏于保守（安全）？二、彎曲-扭轉(zhuǎn)組合變形問題xyzA BPYPZMe校核AB桿的強度內(nèi)力分析找危險截面TMeMZPYLPZLMYA截面危險！圓截面雙向平面彎曲如何處理彎矩的問題？yzMzM中性軸最大拉應(yīng)力T最大壓應(yīng)力CMyD1D2ts應(yīng)力分析 找危險點在D1點截取原始單元體危險點應(yīng)力狀態(tài)分析原始單元體D1D1D1D1點是二向應(yīng)力狀態(tài)，根據(jù)主應(yīng)力公式求得主應(yīng)力：校核危險點的強度對于塑性材料，應(yīng)采用

3、第三強度理論或第四強度理論。按第三強度理論代入已求的主應(yīng)力得：代入原始單元體應(yīng)力元素，并注意到圓截面WT=2W得：按第四強度理論代入已求的主應(yīng)力得：代入原始單元體應(yīng)力元素，并注意到圓截面WT=2W得：研究結(jié)果的討論D1對于危險點應(yīng)力狀態(tài)的強度條件（A）（B）（C）（D）公式的使用條件（A）（C）式適用于形如D1點應(yīng)力狀態(tài)的強度校核；（B）（D）式適用于塑性材料的圓截面或空心圓截面軸發(fā)生彎扭組合變形的強度校核。 思考：如果危險截面是拉伸-彎曲-扭轉(zhuǎn)組合變形，應(yīng)當(dāng)怎么樣校核強度？yzA PxPYPZMexzAyBCPqa思考：曲拐受力如圖，危險截面在哪里？應(yīng)當(dāng)怎么樣校核強度？例題：皮帶輪傳動軸如圖

4、示。已知D輪為主動輪，半徑R1=30cm, 皮帶輪自重G1=250N,皮帶方向與Z軸平行；C輪為被動輪，皮帶輪自重G2=150N,半徑R2=20cm,皮帶方向與Z軸夾45度角。電動機的功率PK=14.65千瓦，軸的轉(zhuǎn)速n=240轉(zhuǎn)/分，軸材料的許應(yīng)力=80MPa 。 試用第三強度理論設(shè)計軸的直徑d。G2G11.外力簡化軸上的外力可全部確定G2G1外力值的計算2.內(nèi)力計算圓軸扭轉(zhuǎn)Xy面的平面彎曲Xz面的平面彎曲彎扭組合變形 畫內(nèi)力圖找危險截面C面危險！危險截面內(nèi)力3.設(shè)計直徑例題：圖示齒輪軸，齒輪C，E的節(jié)圓直徑D1= 50 mm，D2= 130 mm，PYC=3.83kN，PZC=1.393k

5、N；PYE=1.473kN，PZE=0.536kN，軸的直徑d = 22mm，材料為45號鋼，許用應(yīng)力s= 180MPa。試用第三強度理論校核軸的強度。外力分解內(nèi)力計算95.8103.114.7555.3541. 111743.67找危險截面C截面危險危險截面內(nèi)力強度校核軸安全ABCDxyz4015084PYPZPxPYDPZD例題：齒輪軸受力及尺寸如圖示。已知傘齒輪的受為：軸向力PX=16.5kN，徑向力PY=0.414kN，切向力PZ=4.55kN；直齒輪的受力為：徑向力PYD=5.25kN，切向力PZD=14.49kN。軸的直徑d=40mm，材料的許用應(yīng)力=300MPa。試用第四強度理論校核軸的強度。思考：由于傘齒輪上軸向力的出現(xiàn)，該齒輪軸的受力具有什么特點？齒輪軸將發(fā)生什么組合變形形式？ABCDxyz4015084PYPZPxPYDPZD外力簡化PYDPZDPZPxPYXBBCADMDXMCXMCX外力計算傘齒輪節(jié)圓直徑D1=172mm，直齒輪節(jié)圓直徑D2=54mm。PYDPYBCADMCXPxXBBCADMDXMCXBCADPZDPZBCADPYDPZDPZPxPYXBBCADMDXMCX軸向拉伸圓軸扭轉(zhuǎn)平面彎曲平面彎曲拉伸扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形變形分析內(nèi)力計算PYDPZDPZPxPYXBBCADMDXMCXFNkN16.5T391