2.2--轴向拉伸与压缩.pptx

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,#,Click to edit Master title style,机械工业出版社,工程上经常遇到承受拉伸或压缩的零件。如图,a,所示的起重机吊架中的拉杆,AB,（拉伸），图,b,所示的建筑物中的支柱（压缩）。,受力零件的共同特点是,：外力的作用线与零件的轴线重合，零件的变形是沿轴线方向伸长或缩短。,一、拉伸和压缩的概念,2.2,轴向,拉伸与压缩,2.2 零件的拉伸与压缩,二,.,轴向拉伸与压缩的内力,-,轴力,（,1,）,轴力,：作用线与杆的轴线重合，通过截面的形心并垂直于杆的横截面的内力，称为轴力，常用符号,F,N,表示。,2.2 零件的拉伸与压缩,（,2,）,轴力符号规定,当轴力的方向与截面外法线,n,、,n,的方向一致时,杆件受拉，规定轴力为正；反之杆件受压，轴力为负，通常未知轴力均按正向假设。轴力的单位为牛顿（,N,）或千牛（,kN,）,。,2.2 零件的拉伸与压缩,(3),轴力图,表示轴力沿杆轴线方向变化的图形称为,轴力图,。,常取横坐标,x,表示横截面的位置，纵坐标值表示横截面上轴力的大小，,正的轴力（拉力）画在,x,轴的上方,，,负的轴力（压力）画在,x,轴的下方,。,2.2 零件的拉伸与压缩,例,2-1,如图所示为一液压系统中液压缸的活塞杆。作用于杆上的外力可简化为,F,1,=5.4kN,，,F,2,=9.2kN,，,F,3,=3.8kN,。试求此杆各段的的轴力，并画出轴力图。,A,B,C,F,1,F,2,F,3,1,1,2,2,2.2 零件的拉伸与压缩,作业,1,如图所示的等截面直杆，受轴向力,F,1,=15kN,，,F,2,=10kN,的作用。求出杆件,1-1,、,2-2,截面的轴力，并画出轴力图。,2.2 零件的拉伸与压缩,2.2 零件的拉伸与压缩,三,.,轴向拉伸与压缩的应力,-,正应力,应力的概念,：应力表示内力在截面上的密集度。,截面上的应力可以分解,：,1,）,垂直于截面的应力,称为,正应力,；,2,）,平行于截面的应力,称为,切应力,。,2.2 零件的拉伸与压缩,例,2.2,一阶梯轴如下图所示，,AB,段横截面面积为,A,1,=100mm,2,，,BC,段横截面面积为,A,2,=180mm,2,，试求各段杆横截面上的正压力。,A,B,8kN,15kN,1,1,2,2,C,23kN,2.2 零件的拉伸与压缩,四,.,轴向拉伸与压缩的强度条件,为了保证零件有足够的强度，就必须使其最大工作应力,max,不超过材料的许用应力,。即,上式称为拉（压）强度条件式，是拉（压）零件强度计算的依据。式中，,F,N,是危险截面上的轴力；,A,是危险截面面积。,2.2 零件的拉伸与压缩,根据强度条件式，可以解决三类问题：,确定许可载荷：,已知零件的尺寸及材料的许用应力。,强度校核：已知零件的尺寸、所承受的载荷以及材料的许用应力。,设计截面：已知零件所承受的载荷和材料的许用应力。,2.2 零件的拉伸与压缩,强度计算一般可按以下的步骤进行：,（,1,）,外力分析,：分析构件所受全部的外力，明确构件的受力特点，求解所受的外力大小，作为分析计算的依据。,（,2,）,内力计算,：用截面法求解构件横截面上的内力，并用平衡条件确定内力的大小和方向。,（,3,）,强度计算,：利用强度条件，进行强度校核，设计横截面尺寸，或确定许可载荷。,2.2 零件的拉伸与压缩,例,2-3,某铣床工作台进给液压缸如图所示。已知气缸内油压,p,=2MPa,，内径,D=75mm,，活塞杆直径,d,=18mm,，活塞杆材料的许用应力,=50MPa,。试校核该活塞杆的强度。,2.2 零件的拉伸与压缩,练习,蒸汽机的气缸如图所示，气缸内径,D=560mm,，内压强,p,=2.5MPa,，活塞杆直径,d,=100mm,。试求：活塞杆的正应力。,图,蒸气机气缸示意图,See you next time!,