第6節(jié) 組合變形課件

第六節(jié)組合變形一、組合變形的概念組合變形：在工程實際中，有許多構(gòu)件在載荷作用下，同時產(chǎn)生兩種或兩種以上的基本變形，這種變形稱為組合變形。組合變形實例帶輪軸的彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形鉆桿的壓縮與扭轉(zhuǎn)組合變形疊加原理：若構(gòu)件的材料符合胡克定律，且變形很小的情況下，可認為組合變形中的每一種基本變形都是各自獨立的，即各基本變形引起的應(yīng)力互不影響，故在研究組合變形問題時，可運用疊加原理。構(gòu)件發(fā)生組合變形時，強度計算的步驟1）載荷簡化：首先將構(gòu)件上的載荷進行分解或簡化，使分解或簡化后的每一種載荷只產(chǎn)生一種基本變形。2）內(nèi)力分析，確定危險截面的位置：畫出每一種載荷引起的內(nèi)力圖，并由內(nèi)力圖判斷危險截面的位置。3）應(yīng)力分析，確定危險點的位置：根據(jù)危險截面的應(yīng)力分布規(guī)律，判斷危險點的位置。4）強度計算：選擇合適的強度理論進行強度計算。二、拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形=+如圖所示，在懸臂梁的自由端作用一力F，力位于梁的縱向?qū)ΨQ面內(nèi)，且與梁的軸線成

夾角。1）進行載荷簡化，確定計算簡圖2）內(nèi)力分析，確定危險截面的位置=+=+3）應(yīng)力分析，確定危險點的位置——固定端——固定端上邊緣4）強度計算因危險點的應(yīng)力是單向應(yīng)力狀態(tài)，所以其強度條件為：若為F1壓力，則危險截面上、下邊緣處的正應(yīng)力分別為：此時，危險截面的下邊緣上的各點是危險點，為壓應(yīng)力。它的強度條件為：例11-10如圖所示的鉤頭螺栓，若已知螺紋內(nèi)徑d

=10mm，偏心距e

=12mm，載荷F

=1kN，許用應(yīng)力[]=140MPa。試校核螺栓桿的強度。解：1）載荷簡化mmmmM=Fe=M=FeM+=+2）內(nèi)力分析3）應(yīng)力分析拉彎組合變形mm3）應(yīng)力分析，確定危險點的位置——m–m截面靠鉤頭一側(cè)4）強度計算因危險點的應(yīng)力是單向應(yīng)力狀態(tài)，所以其強度條件為：例11-11如圖所示為一起重支架。已知a=3.0m，b=1.0m，F(xiàn)=36.0kN，AB梁材料的許用應(yīng)力[]=140MPa。試確定AB梁槽鋼的型號。解：1）外力分析代入數(shù)據(jù)得2）內(nèi)力分析C_為危險截面拉彎組合3）應(yīng)力分析，確定危險點的位置—C_截面上側(cè)邊緣4）強度計算危險點的應(yīng)力是單向應(yīng)力狀態(tài)，因此強度條件為：+=試湊法

先不考慮軸力FN的影響，僅按彎曲強度條件初步選擇槽鋼的型號

試湊法雖然最大應(yīng)力大于許用應(yīng)力，但其值不超過許用應(yīng)力的5%，在工程上是允許的。注意查附表，選兩根18a槽鋼檢驗：三、彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形如圖所示為裝有齒輪的傳動軸，在齒輪上作用一圓周力F。+=1）外力分析2）內(nèi)力分析，確定危險截面的位置——C+截面D、E兩點為危險點3）強度計算危險點的應(yīng)力是二向應(yīng)力狀態(tài)，軸類零件一般都采用塑性材料——鋼材，因此應(yīng)選用第三或第四強度理論建立強度條件，即：故：按第三強度理論得到強度條件為按第四強度理論得到強度條件為例11-12卷揚機結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示，l

=

0.8m，R

=0.18m，AB軸徑

d

=

0.03m。已知電動機的功率P

=

2.2kW，軸AB的轉(zhuǎn)速

n

=150r/min，軸材料的許用應(yīng)力[

]

=

90MPa，試校核AB軸的強度。解：1）外力分析—計算電動機