当前课程知识点:工程力学(面向船舶工程类专业) > 模块10 圆轴扭转变形分析 > 10-3 圆轴扭转刚度准则 > 教案
轴的刚度设计就是对轴变形的控制,主要有两个参数即扭转角和单位扭转角。
如图所示,扭转角就是轴上两横截面间的相对转过的角度角,用符号φ来表示。
相距为l的两横截面间的扭转角为计算公式为:
式中, T ──横截面上的扭矩;
l ──两横截面间的距离;
G ──材料的剪切弹性模量;
Ip ──横截面对圆心的极惯性矩。
上式称为等直圆轴扭转时扭转角计算公式。扭转角的单位是弧度(rad)。由上式可以看出,在扭矩一定的情况下,GIp越大,单位长度上的扭转角越小。这说明GIp反映了圆轴抵抗扭转变形的能力,故称之为抗扭刚度。
圆轴轴单位长度上的扭转角称为单位长度扭转角,用θ表示,则
式中,单位长度扭转角θ的单位是弧度/米(rad/m)。工程上常用度/米(°/m)作为 的单位,则上式变为
工程上,为了保证机械的传动性能和加工工件所要求的精度,通常要求轴的最大单位扭转角不能超过许用的单位扭转角[θ],即
上式就是圆轴扭转时的刚度准则。
-1-0 模块概要
--学习目标
-1-2 工程力学的概述
--教案
--教学视频:引论
-2-0 模块概要
--学习目标
-2-1 静力学基础知识
--教案
-2-2 力的投影与分解
--教案
-2-3 力矩
--教案
--教学视频:力矩
-2-4 力偶
--教案
--教学视频:力偶
-2-5 力的滑移与平移分析
--教案
-作业01:静力学基础知识
-2-6 工程常见约束分析
--教案
-2-7 构件受力分析
--教案
-2-8【实例分析】- 柴油机活塞连杆系统的受力分析
-作业02:构件的受力分析
-3-0 模块概要
--学习目标
-3-1 平面汇交力系与平面力偶系
--教案
-3-2 平面任意力系
--教案
-作业03:平面力系知识
-4-0 模块概要
--学习目标
-4-1 空间力系分析
--教案
-4-2 重心与形心分析
--教案
-作业04:空间力系
-5-0 模块概要
--学习目标
-5-1 材料变形与构件基本变形
--教案
-作业05:构件承载能力分析基础
-6-0 模块概要
--学习目标
-6-1 杆件拉伸与压缩变形特点
--教案
-6-2 拉压杆件横截面上内力分析
--教案
-6-3 拉压杆件的强度分析
--教案
-6-4 拉压杆件的刚度分析
--教案
--拉压杆件刚度分析
-作业06:杆件拉伸与压缩变形
-7-0 模块概要
--学习目标
-7-1 轴向载荷作用下材料的力学性能
--教案
-作业07:金属材料的力学性能分析
-8-0 模块概要
--学习目标
-8-1 弯曲变形特点
--教案
-8-2 弯曲变形横截面内力分析
--教案
-8-3 弯曲变形横截面上应力分析
--教案
-8-4 弯曲变形强度准则与应用
--教案
-作业08:弯曲变形分析
-9-0 模块概要
--学习目标
-9-1 压杆稳定性基本概念
--教案
-9-2 压杆稳定性设计
--教案
-作业09:轴向压缩杆件的稳定性
-10-0 模块概要
--学习目标
-10-1 圆轴扭转横截面上内力分析
--教案
-10-2 圆轴扭转强度准则与应用
--教案
-10-3 圆轴扭转刚度准则
--教案
-作业10:圆轴扭转变形
-11-0 模块概要
--学习目标
-11-1 剪切与挤压实用计算
--教案
-作业11:连接件强度
-结业考试