圆轴扭转时横截面上的内力是一个力偶矩称为扭矩。 截面法：截、取、代、平。
符号规定：右手握轴，四指方向表示扭矩或外力偶矩转向，拇指向外，扭矩、外力偶矩为正；反之为负。
4．圆轴扭转的剪应力计算
圆轴扭转时，横截面上只有垂直于直径的剪应力。
式中 MT —横截面上扭矩，N·mm；
? —横截面上任一点半径，mm；
??MT???IPMT?Wt?maxIP —极惯性矩，mm4； Wt —抗扭矩，mm3。
IP??0.1D32实心圆轴：
?D44Wt??D316?0.2D3IP?0.1D(1??)空心圆轴：
17
44Wt?0.2D3(1??4)式中 ??d/D 5．圆轴抗扭强度条件
?max?Mmax????Wt应用：可解决强度校核、截面尺寸设计、确定许可载荷。 6．提高抗扭能力的方法
由强度条件可知：
提高抗扭截面系数Wt
?max?Mmax????WtWt?D3，因此采用空心轴，在相同截面的前提下，可以有效提高轴的扭转强度。（从应力分布图中直观看出）。
降低MTmax
合理安排轴上零件位置，使输出、输入两端的扭矩值相等或接近，可降低轴的
MTmax。
（五）直梁弯曲 1．弯曲的概念
受力特点： 垂直于轴线的外力或在轴线平面内受到力偶；
变形特点：梁的轴线由直变弯。这种变形称为弯曲变形。凡以弯曲变形为主要变形的构件习惯称为梁。
2．平面弯曲
如果梁上所有外力都作用在梁的纵向对称面内，则梁的轴线可以在此对称面内弯成平面曲线，称为平面弯曲。
3．梁的基本形式 简支梁
18
悬臂梁
外伸梁
梁的两支点间距离称梁跨度。 4．梁的内力
截面法求内力：截、取、代、平。
剪力FQ (略)
内力
内力符号规定
弯矩：上凹下凸为正，反之为负。
弯矩图
以x轴表示横截面位置，以y轴表示各横截面所对应的弯矩。目的：确定
19
?F?0FRA?FQ?0?M?0FQ?FRAM?FRA?x危险截面及Mmax。
如： 悬臂梁自由端受力P作用，梁长l，画出弯矩图。 解：列弯矩方程：M??Px ?0?x?l?
画弯矩图 危险截面在固定端 Mmax?Pl
5．梁的强度 （1）弯曲应力分析
凹入一侧纤维缩短，存在压应力； 凸出一侧纤维伸长，存在拉应力。 中间一层纤维长度不变称中性层。 中性层与横截面的交线称中性轴z轴。 （2）弯曲正应力计算： M?y??IZ?max?
MmaxWZ式中 IZ----轴惯性矩，mm4；
WZ—抗弯矩，mm2。 （3）弯曲强度 强度条件：
?max?Mmax????WZ
20
