一、扭轉(zhuǎn)的概念
(一)扭轉(zhuǎn)的力學(xué)模型
(1)受力特征。桿兩端受到一對(duì)力偶矩相等，轉(zhuǎn)向相反，作用平面與桿件軸線相垂直的外力偶作用。
(2)變形特征。桿件表面縱向線變成螺旋線，即桿件任意兩橫截面繞桿件軸線發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
(3)扭轉(zhuǎn)角φ 桿件任意兩橫截面間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
(二)外力偶矩的計(jì)算
(2014年、2016真題)在一套傳動(dòng)系統(tǒng)中，有多根圓軸。假設(shè)所有圓軸傳遞的功率相同，但轉(zhuǎn)速不同。各軸所承受的扭矩與其轉(zhuǎn)速的關(guān)系是
A.轉(zhuǎn)速快的軸扭矩大
B.轉(zhuǎn)速慢的軸扭矩大
C.各軸的扭矩相同
D.無法確定
答案：B
二、扭矩和扭矩圖
(1)扭矩。受扭桿件橫截面上的內(nèi)力是一個(gè)在截面平面內(nèi)的力偶，其力偶矩稱為扭矩，用T表示
(2)扭矩符號(hào)。扭矩T的正負(fù)號(hào)規(guī)定，以右手法則表示扭矩矢量，若矢量的指向與截面外向法線的指向一致時(shí)扭矩為正，反之為負(fù)。即“拉”為正，‘’壓‘為負(fù)。上圖中所示扭矩均為正號(hào)。
(3)扭矩圖。表示沿桿件軸線各橫截面上扭矩變化規(guī)律的圖線。
三、圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的剪應(yīng)力與強(qiáng)度條件
(一)橫截面上的剪應(yīng)力
(1)剪應(yīng)力分布規(guī)律。橫截面上任一點(diǎn)的剪應(yīng)力，其方向垂直于該點(diǎn)所在的半徑，其值與該點(diǎn)到圓心的距離成正比
(二)圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件
強(qiáng)度條件：圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的最大剪應(yīng)力不得超過材料的許用剪應(yīng)力
四、圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形剛度條件
(一)圓桿的扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算
(二)圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的剛度條件
