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繪制扭矩圖為表示扭矩沿軸線的變化情況,可繪制扭矩圖。作圖時,橫坐標(biāo)表示橫截面的位置,縱坐標(biāo)表示扭矩。扭矩圖——用平行于桿軸線的x坐標(biāo)表示橫截面的位置,用垂直于x軸的坐標(biāo)MT表示橫截面扭矩的大小,描畫出截面扭矩隨截面位置變化的曲線。
案例應(yīng)用:傳動軸如圖(a)所示。主動輪A輸入功率為PA=36kW,從動輪B、C、D輸出功率分別為PB=PC=11kW,PD=14kW,軸的轉(zhuǎn)速為n=300r/min。求此軸的最大扭矩。解:(1)計算軸上的外力偶矩(2)用截面法求各段內(nèi)力在BC段內(nèi),將軸沿截面1-1分成兩段,并任取左段研究,將扭矩T1設(shè)為正,由平衡方程T1為BC段內(nèi)各截面上的扭矩值,結(jié)果中負(fù)號表示的實際方向與圖中所設(shè)的方向相反,按右手螺旋法則,為負(fù)扭矩。
在AD段內(nèi)將軸沿3-3截面切開,任取右段為研究對象,截開面上扭矩T3仍設(shè)為正,由平衡方程得同理,在CA段內(nèi)將軸沿2-2截面切開,任取左段研究,其上扭矩T2仍設(shè)為正,由平衡方程在AD段內(nèi)將軸沿3-3截面切開,任取右段為研究對象,截開面上扭矩T3仍設(shè)為正,由平衡方程得結(jié)果為正,表明的方向與假設(shè)的方向相同,既為正扭矩。(3)作扭矩圖由扭矩圖可知,軸最大扭矩發(fā)生在AC段內(nèi),其值為Tmax=700Nm。結(jié)論:任一截面上的扭矩等于截面一側(cè)(左或右)所有扭轉(zhuǎn)外力偶矩的代數(shù)和,當(dāng)外力偶轉(zhuǎn)向與所求截面扭矩正向相反時,外力偶矩取正;反之取負(fù),即解:(1)計算外
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