CHƯƠNG 6 XOẮN THANH TRÒN - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.ppt) (39 trang)

Trang chủ

Kỹ thuật - Công nghệ

Cơ khí - Luyện kim

CHƯƠNG 6 XOẮN THANH TRÒN

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.08 MB, 39 trang )

XOẮN THANH TRÒNĐịnh nghĩaBiểu đồ mômen xoắnỨng suất trên mặt cắt ngang của thanh trònchịu xoắn thuần túyBiến dạng của thanh tròn chịu xoắnTính toán độ bền của thanh chịu xoắnTính toán độ cứng của thanh chịu xoắnTính lò xo hình trụ có bước ngắn chịu kéo – nénBài toán siêu tĩnh1Định nghĩaThanh được gọi là chịu xoắn thuần túy khitrên mọi mặt cắt ngang chỉ có một thànhphần nội lực là mômen xoắn MzMzzxy2ABCDEAB CD EAB CD E3Biểu đồ mômen xoắnMômen xoắn nội lựcQuy tắc tính nội lựcMz =∑ m z ( Pi ) + ∫ m z dz1bên1bênQuy ước dấu: Mz dương khi nhìn từ ngoài vào mặt cắtthấy chiều quay của nó thuận chiều kim đồng hồ, vàcó dấu âm khi có chiều quay ngược lạiMzMzzzxxyy4Ví dụ 6.1Vẽ biểu đồ nội lực của thanh chịu xoắn dướitác dụng của các ngoại lực5Ví dụ 6.16Quan hệ giữa m ngoại lực với N và nA2πnN = = m.ω = mt60Nếu công suất được tính bằng mã lực(1CV=750Nm)60 x 750 NN(CV )( Nm )m=x = 71262πnnNếu công suất được tính bằng kW(1CV=0,736Kw)7162 NN( kW )( Nm )m=x = 97400,736 nn7Ứng suất trên mặt cắt ngang củathanh tròn chịu xoắn thuần túyzmzz8Các giả thuyếtGiả thuyết về mặt cắt ngang: mặt cắt ngangtrước và sau biến dạng vẫn phẳng, thẳng gócvới trục thanh và khoảng cách giữa chúngkhông đổi.Giả thuyết về các bán kính: các bán kínhtrước và sau biến dạng vẫn thẳng và có chiềudài không đổiGiả thuyết về các thớ dọc : trong quá trìnhbiến dạng các thớ dọc không ép hoặc đẩy lênnhau.9Biểu thức tính ứng suất trong thanhtròn chịu xoắn thuần túyMzMzτρ =ρJρOτmaxτmaxτmaxMzMz=R=JρWρ10Mômen chống xoắnVới thanh có mặt cắt ngang tròn đường kính DπR 4 πD3Wρ ==≈ 0,2D32R16Với thanh có mặt cắt ngang hình vành khăn πR 4 πr 4  1 πR 3 =Wρ = −1 − η42 R2 2(()(πD3=1 − η4 ≈ 0,2D3 1 − η416)11)Biến dạng của thanh tròn chịu xoắnGóc xoắn tương đối giữa hai mặt cắt cáchϕlnhau một khoảng cách L làMzϕ=dϕ=dz∫∫MNếuzGJGJ ρLà hằng số đối với z00ρM z .lϕ=GJ ρnlMzϕ = ∑∫dzi =1 0 GJ ρThay đổi trên từng đoạnLà hằng số trên từng đoạn thanh ϕ = M z li∑ GJi =1ρn12Ví dụ 6.2Một trục bậc chịu tác dụng của mômen phânbố có cường độ m=2kNm/m và mômen tậptrung M=2,2kNm13Ví dụ 6.2ϕA = ϕAE= ϕAB + ϕBC + ϕCD + ϕDEm.zM (z2 ) l 2 M (z3 ) l3 M (z4 ) l 4= ∫ ( 1) dz +( 2) +( 3) +( 4)GJGJGJGJρρρρ00,2= 0,057 radϕ BD = ϕ BC + ϕ CDM (z2 ) l 2 M (z3 ) l 3=( 2) +GJ ρGJ ρ( 3 )= 0,137 rad14Tính toán độ bền của thanh chịu xoắnĐiều kiện bềnτmaxτ0[ τ] =nMz= max≤ [ τ]WρVới lý thuyết bền ứng suất tiếp lớnnhất thì điều kiện bền của phân tốở trạng thái trượt thuần túy làVới thuyết bền thế năng biến đổihình dạng lớn nhất[σ][ τ] =2[σ][ τ] =315Các dạng bài toán cơ bảnBài toán kiểm tra độ bềnBài toán thiết kếD≥3Mz0,2[ τ] 1 − η4(Nếu thanh tròn đặc lấy η = 0Bài toán xác định tải trọng cho phép(M z ≤ [ τ]0,2D 1 − η34)16)Tính toán độ cứng của thanh chịu xoắnθmaxMz=GJ ρ≤ [ θ]max π rad [ θ]  = [ θ]  m  180  m 0Bài toán kiểm tra độ cứngBài toán thiết kếBài toán tính toán tải trọng cho phép17Ví dụ 6.3Xác định đường kính d1 của 1 trục truyền chịuxoắn, cho biết [τ]=4500N/cm2, góc xoắn tỷ đốicho phép [θ]=0,250/m, G=8.106N/cm2.Với giả thuyết trục truyền có mặt cắt ngang hìnhvành khăn, hãy xác định D và d. Cho η=0,7. Sosánh sự tiết kiệm vật liệu trong hai trường hợptrên. Xác định góc xoắn tương đối giữa hai mặtcắt ngang A, B18Ví dụ 6.319Ví dụ 6.3Trường hợp mặt cắt ngang hình tròn đặcd1 ≥ 3d1 ≥4MzMzmax0,2[ τ]max0,1G[ θ]=4=343200= 3,65cm0,2 x 450043200180= 5,93cm6−20,1x8.10 π.0,25.10Để thỏa mãn hai điều kiện bền và cứng tachọn d1=6cm20Ví dụ 6.3Trường hợp mặt cắt ngang hình vành khănD≥D≥43Mz(Mz(max0,2[ τ] 1 − ηmax0,1G[ θ] 1 − η4)=44)=343200= 3,98cm40,2x 4500 1 − 0,7()43200180= 6,38cm64−20,1x8.10 1 − 0,7 π.0,25.10()Vậy chọn D=6,4cm, d≈4,5cm21Ví dụ 6.3Tính diện tích mặt cắt của thanh trong hai trườnghợp để đánh giá mức độ tiết kiện vật liệuThanh tròn đặc:22πd1 π.62F1 === 28,27cm44Thanh tròn rỗng:()()πDπx 6,4442F2 =1− η =1 − 0,7 = 16,4cm442222Ví dụ 6.3Góc xoắn tương đốigiữa hai mặt cắt ngangA, B trong trường hợpthanh tròn đặcϕABM1l1 M 2l 2=−=GJ pGJ p21600 x100−= −0,0105rad648x10 x 0,1x 423Ví dụ 6.424Ví dụ 6.4Động cơ điện truyền sang puli của trục I côngsuất N1=20kW, các puli 2, 3, 4 nhận đượccông suất N2=15kW, N3=2kW, N4=3kW và cácpuli của trục II nhận được các công suấtN5=7kW, N6=4kW, N7=4kW.Xác định đường kính của 2 trục, biết[τ]=3000N/cm2, [θ]=0,250/m, D=200mm,D1=400mm, D2=200mm, D3=600mm.25

Tài liệu liên quan

CHƯƠNG 6 : CẮT VÀ XOẮN
- 21
- 409
- 1
slide bài giảng môn bảo hiểm xã hội - chương 6: Thanh tra và kiểm tra bảo hiểm xã hội
- 36
- 855
- 5
Bài giảng Kinh tế vĩ mô: Chương 6 - TS. Phan Nữ Thanh Thủy
- 35
- 549
- 0
Bài giảng Quản trị học: Chương 6 - MBA Lê Thành Hưng
- 44
- 535
- 0
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ VÀ THÀNH LẬP CÁC BẢN ĐỒ KINH TẾ-XÃ HỘI pptx
- 18
- 501
- 1
CHƯƠNG 6: XOẮN THUẦN TÚY THANH THẲNG pdf
- 14
- 6
- 45
LUẬN VĂN CAO HỌC - NGHIÊN CỨU KHẢ THI DỰ ÁN THÀNH LẬP NHÀ MÁY ĐẠI TU VÀ NÂNG CẤP TỰ ĐỘNG HÓA MÁY MAY CÔNG NGHIỆP TẠI THÀNH PHỐ HCM - CHƯƠNG 6 docx
- 8
- 493
- 0
Kinh tế tài chính - Chương 6 - Kế toán chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm docx
- 52
- 529
- 3
Giáo trình đo lường nhiệt - Chương 6 phân tích chất thành phần trong hỗn hợp docx
- 19
- 433
- 6
GIÁO TRÌNH HÓA LÝ LỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG - Chương 6 HÓA HỌC CỦA CÁC THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG VÀ SỰ DI CHUYỂN CHẤT Ô NHIỄM TRONG HỆ THỐNG MÔI TRƯỜNG pdf
- 24
- 583
- 1