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河海大学 材料力学第八章 杆类构件静力学设计第三节.ppt

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河海大学 材料力学第八章 杆类构件静力学设计第三节.ppt
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§8-3 基本变形状态下杆件刚度计算,一、刚度条件统一形式D≤[D] D :杆件在各种载荷情况下的变形量(变形公式计算); [D]:规定的许用变形量(查有关的设计规范或手册),杆件的变形必须限制在一定的范围内(刚度要求)机床主轴的挠度过大会影响加工精度;吊车梁若变形过大,行使时会出现爬坡现象,并会产生较大的振动,使吊车行使不平稳;传动轴在轴承处若转角过大,会使轴承的滚珠产生不均的磨损,缩短轴承的使用期。,二、刚度计算,刚度校核、截面设计、确定许用载荷 三、基本变形下,等直杆的刚度条件:,轴向拉压:,扭 转:,弯 曲:,例:传动杆E=200GPa ,dAC=30mm,dCD=20mm,整杆总伸长量不得超过0.1mm。试校核其刚度。,解:(1)求各段轴力 FNAB= −20kN FNBC= FNCD= 40kN (2) 求各杆段变形量,Dl AB = −0.017mm Dl BC = 0.028mm Dl CD = 0.064mm,(3)刚度校核 Dl = Dl AB + Dl BC + Dl CD,= 0.075mm, 0.1mm,满足刚度要求!,例:镗孔装置, 切削功率P=8kW, 刀杆转速n=60r/min, [t ]=60MPa,G=80MPa, [q ]=0.5°/m, 试根据强度、刚度条件确定刀杆直径。,,解:(1)确定刀杆扭矩 Mx= T = 1273.2N∙m (2)根据强度条件设计刀杆直径,d ≥ 47.6mm,(2)根据刚度条件设计刀杆直径,d ≥ 65.7mm,取d = 66mm,,例:简支梁, [s ]=160MPa, [t ]=80MPa,E=200GPa, h=2b, [w]=l/500, [q ]=0.5°, 试根据强度、刚度条件设计截面尺寸。,解:(1)求Mmax , FQmax Mmax= 100kN∙mFQmax = 80kN (2)根据正应力强度条件设计h, b,= 97.87mm,取 b= 100mmh= 200mm,例:简支梁, [s ]=160MPa, [t ]=80MPa,E=200GPa, h=2b, [w]=l/500, [q ]=0.5°, 试根据强度、刚度条件设计截面尺寸。,解:(1)求Mmax , FQmax Mmax= 100kN∙mFQmax = 80kN (2)根据正应力强度条件设计h, b,取 b= 100mmh= 200mm,(3)校核切应力强度,= 6MPa,例:简支梁, [s ]=160MPa, [t ]=80MPa,E=200GPa, h=2b, [w]=l/500, [q ]=0.5°, 试根据强度、刚度条件设计截面尺寸。,解:(1)求Mmax , FQmax (2)根据正应力强度条件设计h, b 取 b= 100mmh= 200mm (3)校核切应力强度 (4)校核刚度,= 6.5mm, [w],= 9×10−3rad = 0.516°, [q ],√,
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