Chương 4 Xoắn Thuần Túy Thanh Thẳng - 123doc

Nội dung

Chương 4, xoắn thuần túy thanh thẳng

Chương IV Xoắn túy thẳng Nội dung 4.1 Khái niệm, nội lực biểu đồ nội lực 4.2 Ứng suất, biến dạng trục tròn chịu xoắn túy 4.3 Tính toán trục tròn chịu xoắn Thí nghiệm : (Bài 3) Vật liệu kim loại – phương pháp thử xoắn Chương IV Xoắn túy thẳng 4.1 Khái niệm, nội lực biểu đồ nội lực 4.1.1 Khái niệm Thanh chịu xoắn túy than mà mặt cắt ngang có thành phần nội lực mô men xoắn Mz nằm mặt phẳng vuông góc với trục Ví dụ: Các trục chuyền động, kết cấu không gian ,… Ngoại lực gây xoắn: mô men tập chung, mô men phân bố, ngẫu lực mặt cắt ngang Chương IV Xoắn túy thẳng 4.1.2 Nội lực biểu đồ nội lực (mô men xoắn) * Nội lực: Trên MCN có thành phần nội lực mô men xoắn Mz * Quy ước dấu Mz Nhìn từ bên vào MCN, Mz có chiều thuận chiều kim đồng hồ mang dấu dương ngược lại * Xác định mô men xoắn nội lực mặt cắt ngang – PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT Mz nội lực mặt cắt ngang tổng mômen quay trục ngoại lực bên mặt cắt * Biểu đồ mô men xoắn: đồ thị biểu diễn biến thiên nội lực Mz MCN trục Trình tự vẽ: Bước – Tính phản lực liên kết Bước – Chia đoạn vị trí có M, cường độ m thay đổi Bước – Tính nội lực cho đoạn: Mz = f(z) (Dùng mặt cắt, xét cân bên) Bước – Vẽ biểu đồ nội lực Vẽ biểu đồ nội lực chịu xoắn tác dụng ngoại lực Chương IV Xoắn túy thẳng 4.2 Ứng suất, biến dạng trục tròn chịu xoắn túy 4.2.1 Ứng suất mặt cắt ngang * Thí nghiệm Vạch bề mặt - Hệ đường thẳng // trục - Hệ đường tròn vuông góc trục - Các bán kính Quan sát - Các đường // trục => nghiêng góc γ so với phương ban đầu - Các đường tròn vuông góc với trục => vuôn góc, khoảng cách đường tròn kề không thay đổi - Các bán kính bề mặt thẳng có độ dài khôn đổi Chương IV Xoắn túy thẳng * Giả thiết GT – GT mặt cắt ngang phẳng: mặt cắt ngang trước biến dạng phẳng vuông góc với trục sau biến dạng phẳng vuông góc với trục Khoảng cách mặt cắt ngang không đổi GT – GT bán kính: bán kính trước sau biến dạng thẳng có độ dài không đổi * Phân tích ứng suất Từ gt => εz =0 => σz =0 Từ gt => εx = εy = => σx = σy = => Tại điểm MCN có ứng suất tiếp tác dụng vuông góc với bán kính qua điểm có chiều chiều mô men xoắn nội lực Chương IV Xoắn túy thẳng Chương IV Xoắn túy thẳng Chương IV Xoắn túy thẳng Chương IV Xoắn túy thẳng Chương IV Xoắn túy thẳng ► Động điện truyền sang puli trục I công suất N1=20kW, puli 2, 3, nhận công suất N2=15kW, N3=2kW, N4=3kW puli trục II nhận công suất N5=7kW, N6=4kW, N7=4kW Xác định đường kính trục, biết [τ]=3000N/cm2, [θ]=0,250/m, D=200mm, D1=400mm, D2=200mm, D3=600mm 32 ► Mômen tính theo công suất vận tốc góc 2π π D ω1 = n1 = n = 52,3rad / s 60 30 D1 N1 20 x10 M1 = = = 382 Nm ω1 52,3 N 15x10 M2 = = = 286 Nm ω1 52,3 N x10 M3 = = = 38,2 Nm ω1 52,3 N x10 M4 = = = 57,8 Nm ω1 52,3 33 Mz1max=343,8Nm d1 ≥ d1 ≥ Mz max Mz max 0,2[ τ] 0,1G[ θ] =3 = 34380 = 3,85cm 0,2 x 3000 34380 = 5,6cm 0,1x8x10 x π x x10 −2 180 34 Số vòng quay trục II D2 200 n = n1 = 500 = 167 vòng / phút D1 600 πn πx167 ω2 = = = 17,5 rad / giây 30 30 Mômen tác động trục II N 15x10 M2 = = = 856 Nm ω2 17,5 N x10 M6 = = = 228 Nm = M ω2 17,5 N x10 M5 = = = 400 Nm ω2 17,5 35 Mômen xoắn trục II Mz2max=456 Nm d1 ≥ d1 ≥ = Mz max 0,2[ τ] = 45600 = 4,25cm 0,2x 3000 M z max 0,1G[ θ] 45600 = 5,9cm 0,1x8x10 x π x x10−2 180 Kết luận: d1=5,6cm d2=5,9cm 36 37 Bài toán siêu tĩnh ► Bài toán siêu tĩnh xoắn: số phản lực lớn số phương trình cân lập ► Phương pháp giải: viết thêm phương trình biến dạng 38 Xác định giá trị mômen phản lực ngàm A B 39 ∑ mz = MA + MB − M = ϕB = ϕBA = ϕBC + ϕCA M Bb ( M − M B ) a = + =0 GJ p GJ p a MB = M a+b b MA = M a+b 40 ... 23 Chương IV Xoắn túy thẳng Chương IV Xoắn túy thẳng 4. 3 Tính toán trục tròn chịu xoắn Chương IV Xoắn túy thẳng Chương IV Xoắn túy thẳng Chương IV Xoắn túy thẳng Chương IV Xoắn túy thẳng Chương. .. chống xoắn đvị G.J0/l: Độ cứng chống xoắn trục - Góc xoắn tỷ đối θ góc xoắn tương đối MCN cách đơn vị chiều dài Cường độ biến dạng xoắn mặt cắt trục Chương IV Xoắn túy thẳng Chương IV Xoắn túy thẳng. . .Chương IV Xoắn túy thẳng 4. 1 Khái niệm, nội lực biểu đồ nội lực 4. 1.1 Khái niệm Thanh chịu xoắn túy than mà mặt cắt ngang có thành phần nội lực mô men xoắn Mz nằm mặt phẳng

Ngày đăng: 07/10/2017, 09:44