Sức bền vật lý - XOẮN THUẦN TÚY pps

XOẮN THUẦN TÚY• Quy ước chiều và dấu của momen nội lực:nhìn vào mặt cắt,thấy Mz quay cùng chiều kim đồng hồ z Mz>0 z Mz... Liên Hệ Giữa Momen Xoắn Ngoại LựcVới Công Suất Và Số Vòng Quay.

XOẮN THUẦN TÚY

• Quy ước chiều và dấu

của momen nội

lực:nhìn vào mặt

cắt,thấy Mz quay cùng

chiều kim đồng hồ

z Mz>0

z Mz<0

Các Trục Chịu Xoắn

Liên Hệ Giữa Momen Xoắn Ngoại Lực

Với Công Suất Và Số Vòng Quay

Quan Sát Thanh Tròn Chịu Xoắn

Quan Sát Thanh Tròn Chịu Xoắn

• Chiều dài không đổi nên trên MCN không có ứng suất pháp 

• Mặt cắt ngang xoay nên trên MCN có ứng suất tiếp 

Ứng Suất Trên Mặt Cắt Ngang

• Khảo sát thanh

tròn chịu xoắn

thuần tuý.

• Tách từ thanh

phân tố dài dz và

bán kính 

G:modul đàn hồi trượt

(N/m2),là hằng số của vật liệu

ρ 0,2

W  D

4

ρ 0,1

J  D

D

d ),

1 ( 2

, 0

Wρ  D3  4  

D

d ),

1 ( 1

, 0

Jρ  D4  4  

Tính Biến Dạng

• Góc xoắn tỷ đối giữa hai mặt cắt cách nhau một đoạn dz:

• Góc xoắn giữa hai mặt cắt cách nhau một

đoạn l là:

• Nếu tỷ số không đổi hoặc không đổi trên chiều dài li thì:

Tính Toán Xoắn

§Điều kiện bền:

Trong đó []là ứng suất cho phép của vật liệu.Từ đây ta có ba bài

toán

- Kiểm tra bền:kiểm tra ứng suất tiếp lớn nhất

- Thiết kế: xác định đường kính

- Tính tải trọng cho phép:định Mz

§Điều kiện cứng:

Góc xoắn tương đối trên một đơn vị chiều dài  khô ng vượt quá

giới hạn cho phép []:

Từ điều kiện cứng ta có 3 bài toán:kiểm tra cứng,thiết kế và định tải trọng cho phép.

 τ W

M τ

ρ

z max  

 θ GJ

M θ

ρ z max  

z max

W

M k.

HIỆN TƯỢNG TẬP TRUNG ỨNG SUẤT

MẶT CẮT NGANG HÌNH CHỮ NHẬT

• Các giả thuyết về thanh tròn không còn đúng nữa

Ví dụ: Momen T=1000 Nm tác dụng tại mặt cắt D,biết rằng ứng suất tiếp cho phép là 60 MPa,háy xác định đường kính của trục AB

và CD

M=2400 Nm

Ví dụ:Trục rỗng chịu momen xoắn M= 2400 Nm như hình,hãy tính ứng suất tiếp lớn nhất Nếu trục làm đặc thì đường kính của nó là bao nhiêu để

ứng suất tiếp lớn nhất như kết quả vừa tìm được

ví dụ ứng dụng: Lề XO CHỊU XOẮN

- Dùng mặt cắt qua trục lò xo, mặt cắt ngang coi là tròn

- Khảo sát nửa trên, tại mặt cắt

tồn tại hai TP nội lực: Q y và M z

Q y = P và M z = PR

- Vẽ biểu đồ ứng suất trên mặt cắt

- A là điểm nguy hiểm về cắt

- Tỷ số d/2D có thể bỏ qua, nên

- Và điều kiện bền:







z z

z M

J

PR J

M



d

P F

Q y

Q





























D

d d

PD d

P d

PD d

P r

J

PR

z

A

2 1 8

4 8

4

3 2

3 2

max













3 max

8

d

PD



 



max  8 3 

d PD