材料力學(xué)3圓軸的扭轉(zhuǎn)機(jī)械基礎(chǔ)

1、.第六章 圓軸的扭轉(zhuǎn)1. 試畫出圖示軸的扭矩圖          解:(1)計(jì)算扭矩將軸分為2段,逐段計(jì)算扭矩對(duì)AB段:   MX=0,  T1-3kN·m=0     可得:T1=3kN·m對(duì)BC段:   MX=0,  T2-1kN·m=0     可得:T2=1kN·m(2)畫扭矩圖   根據(jù)計(jì)算結(jié)果,按比例畫出扭矩圖如圖&

2、#160;2. 試畫出圖示軸的扭矩圖          解:(1)計(jì)算扭矩  將軸分為3段,逐段計(jì)算扭矩  對(duì)AB段:Mx=0,     T1+4.5kN·m-1.5kN·m-2kN·m=0  可得:T1=-1kN·m  對(duì)BC段:Mx=0,  T2-1.5kN·m-2kN·m=0  可得:T2=3.5kN·m  對(duì)BC段:Mx=0,&#

3、160;   T3-2kN·m=0  可得:T3=2kN·m(2)畫扭矩圖根據(jù)計(jì)算結(jié)果,按比例畫出扭矩圖如圖3.圖示一傳動(dòng)軸,轉(zhuǎn)速n=200r/min,輪A為主動(dòng)軸,輸入功率PA=60kW,輪B,C,D均為從動(dòng)輪,輸出功率為PB=20kW,PC=15kW,PD=25kW1)試畫出該軸的扭矩圖;2)若將輪A和輪C位置對(duì)調(diào),試分析對(duì)軸的受力是否有利?          解:(1)計(jì)算外力偶矩      MA=9549&#

4、215;60/200=2864.7N·m  同理可得:  MB=954.9N·m,MC=716.2N·m,MD=1193.6N·m(2)計(jì)算扭矩 將將軸分為3段,逐段計(jì)算扭矩   對(duì)AB段:Mx=0,   T1+MB=0        可得:T1=-954.9N·m   對(duì)BC段:Mx=0,   T2+MB-MA=0      

5、可得:T2=1909.8N·m   對(duì)BC段:Mx=0,   T3-M=0      可得:T3=1193.6N·m(3)畫扭矩圖  根據(jù)計(jì)算結(jié)果,按比例畫出扭矩圖如右圖(4)將輪A和輪C位置對(duì)調(diào)后, 由扭矩圖可知最大絕對(duì)值扭矩較之原來有所降低,對(duì)軸的受力有利 4. 圓軸的直徑d=50mm,轉(zhuǎn)速n=120r/min若該軸橫截面的最大切應(yīng)力max=60MPa,問圓軸傳遞的功率多大?解:     WP=d3/16=24543.7mm3

6、60; 由max=T/WP  可得:T=1472.6N·m  由M= T=9549×P/n   可得:P=T×n/9549=18.5kW5. 在保證相同的外力偶矩作用產(chǎn)生相等的最大切應(yīng)力的前提下,用內(nèi)外徑之比d/D=3/4的空心圓軸代替實(shí)心圓軸,問能夠省多少材料?important6. 階梯軸AB如圖所示,AC段直徑d1=40mm,CB段直徑d2=70mm,外力偶矩MB=1500N·m,MA=600N·m, MC=900N·m,G=80GPa,=60MPa,/=2(º)/m試校核該軸的強(qiáng)度和剛度                    7. 圖示圓軸AB所受的外力偶矩Me1=800N·m,Me2=1200N·m,Me3=400N·m,G=80GPa,l2=2l1=600mm =50MPa,/=0.25(º)/m試設(shè)計(jì)軸的直徑          8.直徑d=25mm的圓