圆轴剪切与扭转变形省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
《圆轴剪切与扭转变形省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《圆轴剪切与扭转变形省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx(76页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第第 三三 章章 剪切与圆轴扭转剪切与圆轴扭转1第1页一、剪切工程实例一、剪切工程实例3-1 3-1 剪切剪切2第2页3-1 3-1 剪切剪切3第3页螺栓连接螺栓连接铆钉连接铆钉连接销轴连接销轴连接3-13-1 剪切剪切4第4页平键连接平键连接3-13-1 剪切剪切5第5页6第6页7第7页简单经典简单经典 1个螺栓、个螺栓、2个被联接构件个被联接构件先研究螺栓受力情况先研究螺栓受力情况FSFS8第8页螺栓受力特点螺栓受力特点 1、横截面横截面 mnmn,pq pq 上上 有作用力有作用力 FS 象剪刀一样,试图把螺栓从该象剪刀一样,试图把螺栓从该截面截面处剪开处剪开 称称FS为剪力为剪力(Sh
2、ear force),引发,引发剪剪应力应力(Shear stress)2、杆段杆段、受到被联接构件挤压受到被联接构件挤压(Bearing)引发挤压应力引发挤压应力(Bearing stress)FSFS9第9页基于螺栓受力分析,轻易预测出螺栓可能失效形式基于螺栓受力分析,轻易预测出螺栓可能失效形式 (1)在截面)在截面 mn,pq 处被剪断处被剪断 (2)受挤压部分半圆被)受挤压部分半圆被“挤扁挤扁”(近似半椭圆)(近似半椭圆)照片中螺栓产生了塑性变形,验证了情况照片中螺栓产生了塑性变形,验证了情况(2)10第10页被联接构件受力特点被联接构件受力特点 1、没有受没有受剪力作用剪力作用 2、
3、同螺栓、同螺栓杆段杆段、对应半圆孔对应半圆孔受到螺栓挤压,受到螺栓挤压,有可能造成变形过大而失效(变成近似椭圆孔)有可能造成变形过大而失效(变成近似椭圆孔)3、螺栓挤压,有可能把、螺栓挤压,有可能把被联接构件端部豁开(普通将被联接构件端部豁开(普通将端部设计得充分长,抵抗豁开力,因而对此不计算)端部设计得充分长,抵抗豁开力,因而对此不计算)11第11页12第12页为确保设计安全为确保设计安全,必须对联接件、被联接构件必须对联接件、被联接构件 进行强度计算:进行强度计算:联接件联接件 剪应力,挤压应力剪应力,挤压应力 被联接构件被联接构件 挤压应力挤压应力剪应力、挤压应力分布函数很复杂,需用有限
4、元等剪应力、挤压应力分布函数很复杂,需用有限元等 数值方法计算数值方法计算(如挤压应力属于接触问题)(如挤压应力属于接触问题)为了方便工程,提出实用计算为了方便工程,提出实用计算 假定应力均匀分布,得到假定应力均匀分布,得到名义应力名义应力;本质算;本质算平均应力平均应力13第13页剪切受力特点:剪切受力特点:作用在构件两侧面作用在构件两侧面上外力协力大小相等、方向相反且上外力协力大小相等、方向相反且作用线很近。作用线很近。变形特点:变形特点:位于两力之间截面发位于两力之间截面发生相对错动。生相对错动。二、剪切实用计算二、剪切实用计算P PP P得剪应力计算公式:得剪应力计算公式:剪应力强度条
5、件:剪应力强度条件:常由试验方法确定常由试验方法确定 假设剪应力在剪切面(假设剪应力在剪切面(m-mm-m截截面)上是均匀分布面)上是均匀分布3-13-1 剪切剪切14第14页三、挤压实用计算三、挤压实用计算 假设应力在挤压面上是均假设应力在挤压面上是均匀分布匀分布得实用挤压应力公式得实用挤压应力公式挤压强度条件:挤压强度条件:常由试验方法确定常由试验方法确定*注意挤压面面积计算注意挤压面面积计算P PP P3-13-1 剪切剪切15第15页挤压强度条件:挤压强度条件:剪应力强度条件:剪应力强度条件:脆性材料:脆性材料:塑性材塑性材料:料:3-13-1 剪切剪切16第16页AB剪力剪力FS挤压
6、力挤压力FbsA向向剪力作用剪力作用面面 积积B向向挤压力计算挤压力计算 面面 积积 Abs3-13-1 剪切剪切 剪应力剪应力 1 1、计算面积是剪力计算面积是剪力真实作用区真实作用区 2 2、名义剪应力是真实名义剪应力是真实平均剪应力平均剪应力 挤压应力挤压应力 1、计算面积计算面积不一定是挤压力不一定是挤压力真实作用区真实作用区 2 2、名义挤压应力不一定是、名义挤压应力不一定是平均挤压应力平均挤压应力 注意:实际挤压面注意:实际挤压面是半圆柱是半圆柱17第17页3-13-1 剪切剪切18第18页 为充分利用材为充分利用材料,剪应力和挤压料,剪应力和挤压应力应满足应力应满足3-13-1
7、剪切剪切19第19页 图示接头,受轴向力图示接头,受轴向力F F 作作用。已知用。已知F F=50kN=50kN,b b=150mm=150mm,=10mm=10mm,d d=17mm=17mm,a=80mm=80mm,=160MPa=160MPa,=120MPa=120MPa,bsbs=320MPa=320MPa,铆钉和板材料相,铆钉和板材料相同,试校核其强度。同,试校核其强度。解:解:1.1.板拉伸强度板拉伸强度例题3-13-13-1 剪切剪切QQ20第20页2.2.铆钉剪切强度铆钉剪切强度 3.3.板和铆钉挤压强度板和铆钉挤压强度 结论:强度足够。结论:强度足够。3-13-1 剪切剪切F
8、SFS21第21页例3-2 P=20kN,销钉16Mn,=140MPa直径d是多少才能安全起吊。22第22页例3-3 平键联接,d=70mm,键尺寸为校核键强度 23第23页24第24页 焊缝剪切计算焊缝剪切计算有效剪切面有效剪切面其它连接件实用计算方法其它连接件实用计算方法3-13-1 剪切剪切FSFS25第25页四四.剪应变剪应变 剪切胡克定律剪切胡克定律其中,百分比常数其中,百分比常数G 称为剪切弹性模量。惯用单位称为剪切弹性模量。惯用单位GPa3-13-1 剪切剪切26第26页 对各向同性材料能够证实,弹性常数对各向同性材料能够证实,弹性常数E、G、存在关系存在关系表明表明3 3个常数
9、只有个常数只有2 2个是独立个是独立3-13-1 剪切剪切27第27页剪应力互等定理 剪应力互等定理:在相互垂直两个平面上,剪应力必定成对存在,且数值相等;二者都垂直于两个平面交线,方向则共同指向或背离这一交线。28第28页小小 结结1.1.剪切变形特点剪切变形特点2.2.剪切实用计算剪切实用计算3.3.挤压实用计算挤压实用计算4.4.剪切胡克定理剪切胡克定理29第29页一、概一、概述述汽车传动轴汽车传动轴3-3-2 2 扭转概念扭转概念30第30页汽车方向盘汽车方向盘3-3-2 2 扭转概念扭转概念31第31页32第32页TTP PP P33第33页34第34页35第35页 扭转变形是指杆件
10、受到大小相等扭转变形是指杆件受到大小相等,方向方向相反且相反且作用平面垂直于杆件轴线力偶作用作用平面垂直于杆件轴线力偶作用,使杆件横截面绕轴线产生转动。使杆件横截面绕轴线产生转动。受扭转变形杆件通常为轴类零件,其横受扭转变形杆件通常为轴类零件,其横截面大都是圆形。所以本章主要介绍圆轴扭截面大都是圆形。所以本章主要介绍圆轴扭转。转。3-3-2 2 扭转概念扭转概念36第36页直接计算直接计算一、外力偶矩计算一、外力偶矩计算二、外力偶矩二、外力偶矩 扭矩和扭矩图扭矩和扭矩图3-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算37第37页按输入功率和转速计算按输入功率和转速计算电机每秒输入功:电
11、机每秒输入功:外力偶作功完成:外力偶作功完成:已知已知轴转速轴转速n n 转转/分钟分钟输出功率输出功率P P 千瓦千瓦求:力偶矩求:力偶矩Me Me.3-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算38第38页39第39页2.扭矩和扭矩图扭矩和扭矩图3-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算40第40页3-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算41第41页3-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算T=Me42第42页3-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算T=Me43第43页扭矩正负要求扭矩正负要求右手螺旋法则右手螺旋法则右手
12、拇指指向外法线方向为右手拇指指向外法线方向为 正正(+),(+),反之为反之为 负负(-)(-)3-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算44第44页扭转时横截面上内力右手螺旋法则45第45页扭矩图扭矩图3-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算46第46页解解:(1)(1)计算外力偶矩计算外力偶矩公式公式P/n3-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算47第47页(2)(2)计算扭矩计算扭矩(3)(3)扭矩图扭矩图T1T2T33-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算48第48页3-3-3 3 扭转时外力和内力计算扭转时外力和内力计算4
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 剪切 扭转 变形 公共课 一等奖 全国 获奖 课件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。