第八章 強度剛度穩(wěn)定性

1、 第八章 桿類構(gòu)件靜力學設計 第一節(jié) 失效和實效判據(jù) 第二節(jié) 基本變形狀態(tài)下桿件強度計算 第三節(jié) 基本變形狀態(tài)下桿件剛度計算 第四節(jié) 壓桿穩(wěn)定性計算 第五節(jié) 復雜應力狀態(tài)下的強度理論和設計準則 第六節(jié) 組合變形狀態(tài)的強度、剛度計算和綜合舉例 第七節(jié) 提高桿件承載能力的措施 本章重點本章重點1.1.基本變形狀態(tài)下桿件強度、剛度計算基本變形狀態(tài)下桿件強度、剛度計算2.2.壓桿穩(wěn)定性計算壓桿穩(wěn)定性計算3. 強度理論和設計準則強度理論和設計準則4. 組合變形狀態(tài)的強度計算組合變形狀態(tài)的強度計算 第一節(jié) 失效和實效判據(jù)一、失效：桿件在工作中喪失了應有的功能。一、失效：桿件在工作中喪失了應有的功能。1.1

2、.強度失效：桿件在工作中不能有效承載。強度失效：桿件在工作中不能有效承載。 簡單應力狀態(tài)，例如單向應力狀態(tài)和純剪切應力狀態(tài)，可根據(jù)材料簡單應力狀態(tài)，例如單向應力狀態(tài)和純剪切應力狀態(tài)，可根據(jù)材料實驗結(jié)果建立強度失效判據(jù)。實驗結(jié)果建立強度失效判據(jù)。復雜應力狀態(tài)，應根據(jù)強度理論建立失效判據(jù)。復雜應力狀態(tài)，應根據(jù)強度理論建立失效判據(jù)。塑性材料兩種形式的強度失效：材料屈服；材料斷裂。塑性材料兩種形式的強度失效：材料屈服；材料斷裂。脆性材料只有一種強度失效形式：材料斷裂。脆性材料只有一種強度失效形式：材料斷裂。3.穩(wěn)定失效：桿件平衡形態(tài)的突然轉(zhuǎn)變，穩(wěn)定失效亦稱屈曲失效穩(wěn)定失效：桿件平衡形態(tài)的突然轉(zhuǎn)變，穩(wěn)定

3、失效亦稱屈曲失效 。二、失效判據(jù)：判別二、失效判據(jù)：判別桿件能否正常使用的依據(jù)。桿件能否正常使用的依據(jù)。 2.2.剛度失效：桿件產(chǎn)生過量的變形。剛度失效：桿件產(chǎn)生過量的變形。三、設計準則三、設計準則1.1.安全系數(shù)法：以安全系數(shù)的形式，包含種種變異和安全裕安全系數(shù)法：以安全系數(shù)的形式，包含種種變異和安全裕度，將極限值打一個折扣后，作為許用值。度，將極限值打一個折扣后，作為許用值。2.2.概率極限狀態(tài)法概率極限狀態(tài)法 ：在一定的置信概率下，確定許用值。：在一定的置信概率下，確定許用值。一、強度條件和許用應力一、強度條件和許用應力 第二節(jié) 基本變形狀態(tài)下桿件強度計算 1. 1. 極限應力極限應力

4、( (危險應力危險應力):):桿件危險點的桿件危險點的應力達到極限應力時，應力達到極限應力時，桿件將強度失效桿件將強度失效. 極限應力極限應力塑性材料塑性材料脆性材料脆性材料2.安全系數(shù)安全系數(shù) 包含種種變異和安全裕度的大于包含種種變異和安全裕度的大于 1 的數(shù)的數(shù)。0 . 24 . 1n5 . 20 . 2n塑性材料塑性材料，脆性材料，脆性材料 3.許用應力許用應力 (0.5 0.6) uSp0.2 （）uSp0.2 （） unubtbc（）ubbc （） un許用正應力許用正應力許用切應力許用切應力塑性材料塑性材料 (0.81) ，脆性材料，脆性材料4.強度條件強度條件 最大應力小于或等于

5、許用值最大應力小于或等于許用值max max 三類強度計算問題三類強度計算問題強度校核：強度校核：桿件基本變形時，最大應力桿件基本變形時，最大應力=危險截面內(nèi)力危險截面內(nèi)力截面幾何參量截面幾何參量判別最大應力是否超過許用應力。桿件的最大應力超過判別最大應力是否超過許用應力。桿件的最大應力超過許用應力，但不超過許用應力的許用應力，但不超過許用應力的5%，一般認為是安全的。，一般認為是安全的。截面設計：截面設計：截面幾何參量截面幾何參量內(nèi)力內(nèi)力許用應力許用應力確定許用載荷：確定許用載荷：內(nèi)力內(nèi)力 截面幾何參量截面幾何參量 許用應力許用應力強度計算解題步驟強度計算解題步驟: (1) 作內(nèi)力圖作內(nèi)力圖

6、 (2) 確定危險截面、危險點確定危險截面、危險點(3) 建立危險點強度條件建立危險點強度條件 二、拉壓桿的強度計算二、拉壓桿的強度計算 NmaxmaxFA已知已知F1=10kN；F2=20kN； F3=35kN；F4=25kN; d=20mm;例題例題8-18-1 160 MPa, ,校核桿的強度。校核桿的強度。10 kN25 kN_+F1F3F2F4ABCD10 kN解解:(1) 作內(nèi)力圖作內(nèi)力圖(2) 確定危險截面確定危險截面 CD段危險段危險(3) 建立危險點強度條件建立危險點強度條件3Nmax2625 104141 MPa 1510FA桿滿足強度條件桿滿足強度條件, 安全。安全。例8

7、-2 圖結(jié)構(gòu)由兩根桿組成，設兩桿材料相同，許用拉應力圖結(jié)構(gòu)由兩根桿組成，設兩桿材料相同，許用拉應力 170M Pa2250mm(1)如如AC桿的截面積為桿的截面積為 2400mm，BC桿的截面積為桿的截面積為 ，試求許用載荷，試求許用載荷 F ；(2)如載荷如載荷 60kNF ，試求兩桿所需的最小截面積。，試求兩桿所需的最小截面積。 解解: (1) 求桿的內(nèi)力求桿的內(nèi)力 由節(jié)點由節(jié)點C的平衡方程求得的平衡方程求得 0.732ACFF0.517BCFF(2) 建立強度條件建立強度條件 NmaxmaxFA0.732400 170NACFF92 896N92.9kNF 0.517250 170NBC

8、FF82 205N82.2kNF 比較知，結(jié)構(gòu)的許用載荷為比較知，結(jié)構(gòu)的許用載荷為82.2kNF 例8-2 圖示結(jié)構(gòu)由兩根桿組成，設兩桿材料相同，許用拉應力圖示結(jié)構(gòu)由兩根桿組成，設兩桿材料相同，許用拉應力 170M Pa(2)如載荷如載荷 60kNF ，試求兩桿所需的最小截面積。，試求兩桿所需的最小截面積。 解解: (3) 求桿的面積求桿的面積 NmaxmaxFA2250mm(1)如如AC桿的截面積為桿的截面積為 2400mm，BC桿的截面積為桿的截面積為 ，試求許用載荷，試求許用載荷 F ；0.73243 920NABFF0.51731 020NABFF2422643 920m2.58 10

9、 m258mm 170 10ACACFA2422631 020m1.82 10m182mm 170 10BCBCFA =40MPa，求求螺栓螺栓直徑。直徑。pDF24每個螺栓承受軸力為每個螺栓承受軸力為 F 的的 1/61/6解：解： 油缸蓋受到的力油缸蓋受到的力根據(jù)強度條件根據(jù)強度條件 AFNmax 22.6mmm106 .22104061035. 0636622pDd即螺栓的軸力為即螺栓的軸力為pDFFN2246 NFA得得 24422pDd即即螺栓的直徑螺栓的直徑例8-3 圖示油缸的直徑圖示油缸的直徑 D=350mm，介質(zhì)壓力介質(zhì)壓力 p=1MPa。螺栓許用應力螺栓許用應力 Dp取螺栓的

10、直徑為取螺栓的直徑為: : d = 24 mm。 圖示三角形托架，圖示三角形托架，AC為剛性桿，為剛性桿，BD為斜撐桿，荷載為斜撐桿，荷載F可沿水可沿水平梁移動。為使斜撐桿重量為最輕，問斜撐桿與梁之間夾角應取何值？平梁移動。為使斜撐桿重量為最輕，問斜撐桿與梁之間夾角應取何值？ 不考慮不考慮BD桿的穩(wěn)定。桿的穩(wěn)定。lhADBFC解：解：取取ABC桿為研究對象，桿為研究對象，設設F的作用線到的作用線到A點的距離為點的距離為xxFNBD0AM0sin hctgFFxNBD coshFxFNBDLx cosmaxhFLFNBDBD桿桿： NBDBDFA coshFLBDBDBDLAV sincoshh

11、FL 2sin2FL045 minV例8-41. 1. 等截面圓軸：等截面圓軸：2. 2. 階梯形圓軸階梯形圓軸：五、圓軸扭轉(zhuǎn)時的強五、圓軸扭轉(zhuǎn)時的強 剛度設計剛度設計三、圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度計算三、圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度計算P xMWm axP xMWm axmaxP() xMWm ax例例8-5 一傳動軸如圖所示。設材料的許用切應力一傳動軸如圖所示。設材料的許用切應力 MPa50，軸的，軸的直徑直徑 d= 100 mm，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n = 300 r/min。試求該傳動軸所能傳遞的功率。試求該傳動軸所能傳遞的功率。 解解：(1)作扭矩圖。作扭矩圖。 (2)建立強度條件建立強度條件 P xMWm ax傳

12、動軸所能承受的最大扭矩傳動軸所能承受的最大扭矩3maxp 50100 /16N mmxMW69.8 10 N mm9.8kN m(3)求傳動軸所能傳遞的功率求傳動軸所能傳遞的功率 kW9 .307kW9549/30098009549/enMP例例8-6 有一圓軸，其橫截面上的扭矩為有一圓軸，其橫截面上的扭矩為10kNm，材料的許用切應力，材料的許用切應力 MPa80，試確定該軸的直徑。若將該軸改為空心圓軸，且內(nèi)外直徑試確定該軸的直徑。若將該軸改為空心圓軸，且內(nèi)外直徑之之比比 d/D=0.8 ，試確定該截面尺寸，并比較兩種情況的用料。試確定該截面尺寸，并比較兩種情況的用料。 解：解： (1)(1

13、)確定實心圓軸的直徑。根據(jù)強度條件確定實心圓軸的直徑。根據(jù)強度條件 6363pmax/ 10 10 /80mm0.125 10 mmxWMmm0 .86mm/10125. 016360DP xMWm ax3016DWP(2)確定空心圓軸的截面尺寸確定空心圓軸的截面尺寸。64316 0.125 10 / (1 0.8 )mm102.5mmD34(1)16DWP內(nèi)徑內(nèi)徑 mm0 .828 . 0Dd(3)比較兩者的用料比較兩者的用料。 例例8-6 有一圓軸，其橫截面上的扭矩為有一圓軸，其橫截面上的扭矩為10kNm，材料的許用切應力，材料的許用切應力 MPa80，試確定該軸的直徑。若將該軸改為空心圓

14、軸，且內(nèi)外直徑試確定該軸的直徑。若將該軸改為空心圓軸，且內(nèi)外直徑之之比比 d/D=0.8 ，試確定該截面尺寸，并比較兩種情況的用料。試確定該截面尺寸，并比較兩種情況的用料。 22220/4/4 86.05808.8AD實=mmmm222222()(102.582.0 )mm2970.6mm44ADd空用料之比為截面積之比用料之比為截面積之比 511. 08 .5808/6 .2970實空AA例例8-7 聯(lián)軸器采用直徑為聯(lián)軸器采用直徑為 d 的螺栓連接，螺栓排列如圖所示，在半徑的螺栓連接，螺栓排列如圖所示，在半徑 軸每分軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為鐘轉(zhuǎn)數(shù)為n ，若不計圓盤間的摩擦，試求該聯(lián)軸器所能傳遞的扭矩若

15、不計圓盤間的摩擦，試求該聯(lián)軸器所能傳遞的扭矩。為為R1的圓上有四個，在半徑為的圓上有四個，在半徑為R2的圓上有六個，螺栓的許用應力為的圓上有六個，螺栓的許用應力為， 解：解：沿聯(lián)軸器的結(jié)合面將螺栓截斷，截面沿聯(lián)軸器的結(jié)合面將螺栓截斷，截面上的扭矩上的扭矩Mx等于外力偶矩等于外力偶矩Me 設切應力在螺栓截面上均勻分布，令設切應力在螺栓截面上均勻分布，令 1=，則，則2=R1/R221122122642 (32)xRMARARARR1R2R四、梁的強度計算四、梁的強度計算等截面梁彎曲正應力強度條件等截面梁彎曲正應力強度條件 maxmaxMWz等截面梁彎曲切應力強度條件等截面梁彎曲切應力強度條件 m

16、ax說明：說明：1. 危險截面危險截面非對稱截面，非對稱截面，maxMmaxM、所在截面。所在截面。對稱截面，對稱截面，maxM所在截面。所在截面。正應力強度正應力強度切應力強度切應力強度 FQmax所在截面。所在截面。、maxmax2. 危險點危險點所在點或所在點或、都較大的點。都較大的點。3. 不同的材料需分別校核拉、壓強度。不同的材料需分別校核拉、壓強度。+-、 4. 對實心截面梁，正應力強度一般起控制作用。對實心截面梁，正應力強度一般起控制作用。,kN5 .62,m16. 0,m267. 0,1302Fbammd材料的許用應力材料的許用應力.MPa60？ zWMmaxmaxmm1601

17、d 圖示為機車輪軸的簡圖，試校核輪軸的強度。已知圖示為機車輪軸的簡圖，試校核輪軸的強度。已知例例8-88-8FaFbd1d2（1 1）繪彎矩圖）繪彎矩圖解：解：B截面，截面，D截面都需校核截面都需校核（2 2）強度校核）強度校核B截面截面：max331662.5267320.163241.5 1041.5PaMPa BzBMFadWmax332662.5 160 32/0.1346.4 1046.432PaMPa CzCMFbWdC截面：截面：結(jié)論：輪軸安全結(jié)論：輪軸安全例8-9 某車間欲安裝簡易吊車，大梁選用工字鋼。已知電葫蘆自重某車間欲安裝簡易吊車，大梁選用工字鋼。已知電葫蘆自重材料的許用

18、應力材料的許用應力kN,7 . 61F,kN502F起重量起重量跨度跨度m,5 . 9lMPa,140試選擇工字鋼的型號。試選擇工字鋼的型號。 zWMmaxmax（2 2）建立強度條件）建立強度條件FAFBx解：解：（1 1）計算）計算maxMAB12( )0()()0 -BAMFF lFFlx12()()/AFFFlxl12()() /xAMF xFFlx x l02d dxMlxx12max4FFMl 36max6(6.750) 109.5962 109624 140 1033mcmzMW選擇選擇36c36c工字鋼工字鋼3cm962zW令令（3 3）討論）討論 考慮工字鋼自重，考慮工字鋼自

19、重，解：解：選用選用36c36c工字鋼不安全工字鋼不安全, ,重選重選40a40a工字鋼工字鋼212max()142.148 kN mFF lqlMkg/m6 .67q3maxmax6142.1 10147.71 962 10a MPzMW71.210903kg/m cmZqW3maxmax6142.53 10130.76 1090 10a MPzMW147.71 140= 5.5%140（3 3）作內(nèi)力圖，確定危險截面）作內(nèi)力圖，確定危險截面=20 MPa，試校核梁的強度。試校核梁的強度。MPa,60,MPa30ct T型截面鑄鐵梁，截面尺寸如圖示。型截面鑄鐵梁，截面尺寸如圖示。例題8-10

20、8-10mm522012020808020120102080cy（2 2）求截面對中性軸）求截面對中性軸z z的慣性矩的慣性矩3322680 2020 12080 20 4220 120 287.64 1012124mzI （2 2）求截面形心）求截面形心z1yz5267.64 104mzI解解： （1 1）求支座反力）求支座反力 FA= 2.5 kN FB= 10.5 kNFAFB+_2.5 kN6.5 kN4 kN+_kN.m5 .2kN.m4由圖可見，由圖可見，C、B截面為危險截面截面為危險截面（4 4）B B 截面校核截面校核 ttMPa2 .27Pa102 .271064. 7105

21、21046633max, ccMPa1 .46Pa101 .461064. 710881046633max,+_2.5 kN6.5 kN4 kN+_kN.m5 .2kN.m4（5 5）C C截面校核截面校核 ttMPa8 .28Pa108 .281064. 71088105 . 26633max,+_2.5 kN6.5 kN4 kN+_kN.m5 .2kN.m4 *39max636.5 1030 88 44 107.64 1030 103.3QPa MPazZF SI b結(jié)論：梁安全結(jié)論：梁安全 懸臂梁由三塊木板粘接而成?？缍葹閼冶哿河扇龎K木板粘接而成?？缍葹?m。膠合面的許用切應力膠合面的許

22、用切應力為為0.34MPa，木材的木材的= 10 MPa，=1MPa，求許可載荷。求許可載荷。 21maxmax6bhlFWMz1.1.畫梁的剪力圖和彎矩圖畫梁的剪力圖和彎矩圖2.2.按正應力強度條件計算許可載荷按正應力強度條件計算許可載荷 QF FM Fl 3.75kNN375061015010010692721 lbhF 23/23/2maxQFAFbh3.3.按切應力強度條件計算許可載荷按切應力強度條件計算許可載荷 kN01N100003/101501001023/2662 bhF Fl100505050z解：解：例題例題8-11 8-11 （1）.木材木材（2）.膠合面膠合面 2*33

23、343312QgZgZhF bF SFbhI bbhb 3.825kNN382541034. 010150100343663 gbhF 梁的許可載荷為梁的許可載荷為 minmin3.75103.825kNkNkN3.75kNiFFFl100505050M FlzQF F（2）.膠合面膠合面五、連接件的強度計算五、連接件的強度計算1.剪切受力特點：一對作用線非常靠近的力。剪切受力特點：一對作用線非?？拷牧?。2.剪切變形特點：受剪面發(fā)生錯動。剪切變形特點：受剪面發(fā)生錯動。受剪面：一對力之間的面。受剪面：一對力之間的面。3.連接件：結(jié)構(gòu)中，起連接作用的構(gòu)件。特點，幾何尺寸小，受力復雜。連接件：結(jié)構(gòu)

24、中，起連接作用的構(gòu)件。特點，幾何尺寸小，受力復雜。構(gòu)件受剪的同時，接觸面上產(chǎn)生擠壓現(xiàn)象。構(gòu)件受剪的同時，接觸面上產(chǎn)生擠壓現(xiàn)象。螺栓連接螺栓連接鉚釘連接鉚釘連接銷軸連接銷軸連接連接件實例連接件實例平鍵連接平鍵連接榫連接榫連接焊接連接焊接連接判別以下連接件的受剪面和擠壓面：判別以下連接件的受剪面和擠壓面：（一）剪切的實用計算（一）剪切的實用計算得切應力計算公式：得切應力計算公式：QFA切應力強度條件：切應力強度條件： QFA可由實驗方法確定可由實驗方法確定 假設切應力在剪切面（假設切應力在剪切面（m-mm-m截面）截面）均勻分布：均勻分布：由截面法可求得：由截面法可求得：FQ=F剪切器剪切器2Q斷

25、斷斷FFAA 斷n鋼材，鋼材， =（0.60.8） （二）擠壓的實用計算（二）擠壓的實用計算CCCFA 假設應力在有效擠壓面積假設應力在有效擠壓面積A AC C上均勻分布。上均勻分布。擠壓應力計算公式擠壓應力計算公式CCCCFA擠壓強度條件：擠壓強度條件：C可由實驗方法確定可由實驗方法確定由圖可見，擠壓力由圖可見，擠壓力FC等于等于F。FCFC 有效擠壓面是指接觸面在垂直于總擠壓力作用線有效擠壓面是指接觸面在垂直于總擠壓力作用線平面上的投影。當接觸面為平面時，有效擠壓面積即平面上的投影。當接觸面為平面時，有效擠壓面積即為接觸面面積；當接觸面為圓柱面時，有效擠壓面的為接觸面面積；當接觸面為圓柱面

26、時，有效擠壓面的面積為圓柱的直徑面面積。面積為圓柱的直徑面面積。 鋼材，鋼材， =（1.72）C CCCFFAcbQFFAlbCCCFFAdh24QFFAd 為充分利用材料，切為充分利用材料，切應力和擠壓應力應滿足應力和擠壓應力應滿足242dFdhFhd82C，栓所需的直徑，并校核鋼板的強度。栓所需的直徑，并校核鋼板的強度。 螺栓接頭如圖所示。已知螺栓接頭如圖所示。已知 F = 40 KN，螺栓的許用應力螺栓的許用應力 例題8-128-12MPa130C300MPa，鋼板，鋼板的許用拉應力的許用拉應力 160MPa試計算螺試計算螺解：解：（1）螺栓的剪切強度計算。）螺栓的剪切強度計算。螺栓有兩

27、個剪切面，螺栓有兩個剪切面， FQ=F/2=20 kN 3Q2Q20 10MPa 4FAdmm14d(2)螺栓的擠壓強度計算螺栓的擠壓強度計算 擠壓力擠壓力 kN40CF，有效擠壓面積，有效擠壓面積dA18C3CbsbsC40 10MPa18FAdmm4 . 7d取螺栓直徑為：取螺栓直徑為： d =14mm 取螺栓直徑為：取螺栓直徑為： d =14mm (3)(3)鋼板強度校核。鋼板強度校核。 主板被一個螺栓孔削弱，削弱處凈截面積為主板被一個螺栓孔削弱，削弱處凈截面積為 22(100 14) 18mm1 548mmA340 10MPa25.8MPa 1 548FA 蓋板厚度累加大于主板厚度，因

28、此蓋板厚度累加大于主板厚度，因此只需只需校核主板強度。校核主板強度。 例8-13 一齒輪用平鍵與傳動軸聯(lián)結(jié)，如圖所示。已知軸徑一齒輪用平鍵與傳動軸聯(lián)結(jié)，如圖所示。已知軸徑 mm70d鍵的許用應力鍵的許用應力 60MPa,bs100MPa，軸傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，軸傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 mkN2eM試校核鍵的強度。試校核鍵的強度。 kN1 .57kN70102223edMF解：解： (1)外力分析。外力分析。 (2)剪切面和擠壓面分析。剪切面和擠壓面分析。 (3)剪切強度和擠壓強度校核剪切強度和擠壓強度校核。 剪切面積剪切面積 QAbl擠壓面面積為擠壓面面積為 C2Ahl3QQ3CbsbsC57.1 10M

29、Pa28.6MPa 20 1002 57.1 10MPa95.2MPa12 100FAFA結(jié)論：鍵安全結(jié)論：鍵安全一、剛度條件一、剛度條件 最大變形小于或等于許用值最大變形小于或等于許用值二、三種基本變形的剛度條件二、三種基本變形的剛度條件剛度校核，剛度校核，截面設計，截面設計，確定許用載荷：確定許用載荷： 在后兩類問題中，通常用強度條件進行設計，用剛度條件進在后兩類問題中，通常用強度條件進行設計，用剛度條件進行校核。也可用強度、剛度條件同時設計，在算得的幾何量中取行校核。也可用強度、剛度條件同時設計，在算得的幾何量中取大值，在載荷中取小值。大值，在載荷中取小值。第三節(jié) 基本變形狀態(tài)下桿件剛度

30、計算1.軸向拉壓軸向拉壓NlEAlFl2.扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn) PxPxGIMGIlM或者3.彎曲彎曲 , ww三、三類剛度計算問題三、三類剛度計算問題 已知已知F1=10kN；F2=20kN； F3=35kN；F4=25kN; AB、BC、CD段長度均為段長度均為1m，桿的直徑，桿的直徑 d =20 mm，E=200 GPa，l=0.5mm。校。校核桿的剛度。核桿的剛度。例題例題8-148-14解：解：1.1.作出軸力圖作出軸力圖2.2.剛度校核剛度校核F1F3F2F4ABCD10 kN10 kN25 kN_+mm4 . 01020102004110256293NilEAlFli結(jié)論：桿安全結(jié)論：桿安全

31、一鏜孔裝置，在刀桿端部裝有二把鏜刀，已知切削功率一鏜孔裝置，在刀桿端部裝有二把鏜刀，已知切削功率 P=8kW, 刀桿轉(zhuǎn)速刀桿轉(zhuǎn)速 60r/minn ，材料的許用應力，材料的許用應力 60MPa ,80MPa G刀桿的刀桿的 0.5 /m，試根據(jù)強度條件和剛度條件確定刀桿的直徑。試根據(jù)強度條件和剛度條件確定刀桿的直徑。 例題例題8-158-15解解: (1)確定刀桿的扭矩確定刀桿的扭矩 e89 5499 549N m1 273.2N m60PMne1 273.2N mxMM (2)根據(jù)強度條件確定刀桿的直徑根據(jù)強度條件確定刀桿的直徑3max3P1 273.2 10MPa60MPa16xMWd47

32、.6mmd (3)(3)根據(jù)剛度條件確定刀桿的直徑根據(jù)剛度條件確定刀桿的直徑max94p1801 273.2180m0.5m80 1032xMGId26.57 10 m65.7mmd66mmd 取取(1)(1)由逐段剛化法求得外伸梁由逐段剛化法求得外伸梁B B 處的轉(zhuǎn)角為：處的轉(zhuǎn)角為： EIFlaB3解：解：例例8-16 已知鋼制圓軸左端受力為已知鋼制圓軸左端受力為F20 kN，al m，l2 m，E=206 GPa。軸承軸承B處的許可轉(zhuǎn)角處的許可轉(zhuǎn)角 =0.5。根據(jù)剛度要求確定軸的直徑。根據(jù)剛度要求確定軸的直徑d。B（2）由剛度條件確定軸的直徑）由剛度條件確定軸的直徑 5 . 0102063

33、1801210206431806442934EFlad 1803EIFla EFlaI3180 EFlad3180644111mmm10111 3115mmd 取取stnn stn選取穩(wěn)定安全系數(shù)選取穩(wěn)定安全系數(shù)令工作安全系數(shù)令工作安全系數(shù)第四節(jié) 壓桿穩(wěn)定性計算一、安全系數(shù)法一、安全系數(shù)法壓桿穩(wěn)定條件：壓桿穩(wěn)定條件：wstCrFnFFwstCrnnCrCrFF壓桿穩(wěn)定條件：壓桿穩(wěn)定條件：由以上穩(wěn)定條件，可解決壓桿兩類穩(wěn)定性計算問題由以上穩(wěn)定條件，可解決壓桿兩類穩(wěn)定性計算問題：（1）穩(wěn)定性校核，（）穩(wěn)定性校核，（2）確定許用載荷）確定許用載荷二、折減系數(shù)法二、折減系數(shù)法壓桿穩(wěn)定條件壓桿穩(wěn)定條件：AF由以上穩(wěn)定條件，可解決