《机械制造与设计》课程教学资源（授课计划）第27次课 圆轴扭转及内力图

课时授倮计划 第27次谋 【微喾镙题】:§6-1担变形的搅合及实例 扭矩及担矩 【学目的】:建立圆轴扭转的概念,掌握扭矩和扭矩图 【学會点及处理方法】:扭矩图的绘制 处理方法:详细讲解 【教兽卓点及处理方法】:扭矩的正负号的规定。扭转的概念 处理方法:结合例题分析讲解 【教学方法】:讲授法 【敬具】:三角板 【时间分配】:引入新课5min 新课80min 小结、作业5min

课 时 授 课 计 划 第 27 次课 【教学课题】： §6-1 扭转变形的概念及实例 扭矩及扭矩图 【教学目的】：建立圆轴扭转的概念，掌握扭矩和扭矩图 【教学重点及处理方法】：扭矩图的绘制。 处理方法： 详细讲解 【教学难点及处理方法】：扭矩的正负号的规定。扭转的概念 处理方法： 结合例题分析讲解 【教学方法】: 讲授法 【教具】：三角板 【时间分配】： 引入新课 5min 新课 80 min 小结、作业 5min

第27次课 【提示启发引出新课】 工程中有一些承受扭转的构件,如:汽车方向盘操纵杆后轮的传 动轴,是常见的扭转变形实例。本次课讨论扭转的基本知识。 新课内容】 第六章圆轴扭转 圆轴扭转的概念 工程背景 Generator 力学模型

第 27 次课 【提示启发 引出新课】 工程中有一些承受扭转的构件，如：汽车方向盘操纵杆后轮的传 动轴，是常见的扭转变形实例。本次课讨论扭转的基本知识。 【新课内容】 第六章 圆轴扭转 一、 圆轴扭转的概念 工程背景 力学模型

M 扭转变形的特点 1)受力特点在杆件两端垂直于杆轴线的平面内作用一对大小相 等,方向相反的外力偶。 2)变形特点横截面绕轴线发生相对转动,出现扭转变形 扭矩和扭矩图 首先计算作用于轴上的外力偶矩,再分析圆轴横截面的内力 然后计算轴的应力和变形,最后进行轴的强度及刚度计算。 1、外力偶矩的计算 M=9.55×10° n 式中,Me为外力偶矩(Nmm):P为功率(kW); 为转速(r/min)。 主动轮的输入功率所产生的力偶矩转向与轴的转向相同 从动轮的输出功率所产生的力偶矩转向与轴的转向相反。 2、圆轴扭转时的内力扭矩 torque 截面法求横截面的内力

扭转变形的特点： 1)受力特点 在杆件两端垂直于杆轴线的平面内作用一对大小相 等，方向相反的外力偶。 2)变形特点 横截面绕轴线发生相对转动，出现扭转变形。 二、扭矩和扭矩图 首先计算作用于轴上的外力偶矩，再分析圆轴横截面的内力， 然后计算轴的应力和变形，最后进行轴的强度及刚度计算。 1、外力偶矩的计算 式中，Me 为外力偶矩（N·mm）； P 为功率（kW）； n 为转速（r／min）。 主动轮的输入功率所产生的力偶矩转向与轴的转向相同； 从动轮的输出功率所产生的力偶矩转向与轴的转向相反。 2、圆轴扭转时的内力——扭矩 torque 截面法求横截面的内力

( ∑M=0M=Mr 规定扭矩的正负(右手螺旋法则): 以右手手心对着轴,四指沿扭矩的方向屈起,拇指的方向离开截 面,扭矩为正,反之为负。 注意:“正”负”不是计算出来的。 3、扭矩图 例输入一个不变转矩Me1,不计摩擦,轴输出的阻力矩为 Me2=2Me/3,Me3=Me/3,外力偶矩Mel、Me2、Me3将轴 分为AB和BC两段,应用截面法可求出各段横截面的扭矩

规定扭矩的正负（右手螺旋法则）： 以右手手心对着轴，四指沿扭矩的方向屈起，拇指的方向离开截 面，扭矩为正，反之为负。 注意：“正”“负”不是计算出来的。 3、扭矩图 例 输入一个不变转矩 Me1，不计摩擦，轴输出的阻力矩为 Me2＝2Me1／3，Me3＝Me1／3，外力偶矩 Me1、Me2、Me3 将轴 分为 AB 和 BC 两段，应用截面法可求出各段横截面的扭矩

M=2M/3 MeMe:/3 ∑M=0Mn=M根据规定判断扭矩为正 ∑M=0Mn+MM=0 MrMer-Me? 根据规定判断扭矩为正。 ∑M-0Mn=M X根据规定判断扭矩为正。 I Mr 扭矩图—用平行于杆轴线的x坐标表示横截面的位置,用垂直 于ⅹ轴的坐标MT表示横截面扭矩的大小,描画出截面扭矩随截面位置 变化的曲线。 例6-1转动轴如图所示,转速n=300rpm,主动轮A输入功 率PA=2.kW,从动轮B、C输出功率分别为PB=148kW, PC=7.3kW。试求:1)作用在轴上的外力偶矩;2)横截面上的扭矩

扭矩图——用平行于杆轴线的 x 坐标表示横截面的位置，用垂直 于 x 轴的坐标 MT 表示横截面扭矩的大小，描画出截面扭矩随截面位置 变化的曲线。 例 6-1 转动轴如图所示，转速 n=300rpm，主动轮 A 输入功 率 PA=22.1kW，从动轮 B、C 输出功率分别为 PB=14.8kW， PC=7.3kW。试求：1） 作用在轴上的外力偶矩；2） 横截面上的扭矩

M M 2 解:1)求作用在轴上的外力偶矩 MA=703N m MB=47INm Mc=232N m 2)计算横截面上的扭矩作扭矩图 【小结】:扭转的概念及扭矩图的绘制 【作业】:6-2 【后记】:

解：1） 求作用在轴上的外力偶矩 2） 计算横截面上的扭矩 作扭矩图 【小结】： 扭转的概念及扭矩图的绘制 【作业】：6-2 【后记】：