1、,模块四：任务1、计算台钻手柄杆的弯矩,【目的与要求】1、了解平面弯曲的概念；弯曲变形的受力特点及变形特点。2、明确剪力和弯矩的意义，会用截面法求解梁弯曲时的内力-弯矩。3、了解弯矩图的绘制方法。,一、任务描述,如图2-4-1所示，台钻手柄杆AB用螺纹固定在转盘上，其长度为L，自由端受力F作用。试着分析手柄中点D截面上的弯矩，并求最大弯矩。,图2-4-1台钻手柄杆AB,二、任务分析：,在外力作用下，手柄杆AB轴线将由直线变成曲线，也就是会发生弯曲变形，由经验可知发生弯曲后最可能断裂的位置就是固定端B，因此，在手柄杆各个不同位置的内力是不相等，须通过截面法计算弯曲时的内力-弯矩。,三、知识链接：
2、,弯曲变形直杆受到垂直于轴线的外力或在杆轴线平面内的力偶作用时，其轴线将由直线变成曲线。,1弯曲变形的定义,梁发生弯曲变形或以弯曲变形为主的杆件。,2梁的定义,6,平面弯曲当作用在梁上的外力或力偶都在梁的纵向对称面内，且各力都与梁的轴线垂直，梁弯曲变形后，其轴线在纵向对称面内由直线变成平面曲线。,3平面弯曲的定义,4平面弯曲变形的特点,（1）受力特点：外力垂直于杆件的轴线，且外力和力偶都作用在梁的纵向对称面内。 （2）变形特点：梁的轴线由直线变成在外力作用面内的一条曲线。 （3）构件特征：具有一个以上对称面的等截面直梁。,5常见梁的形式,6作用在梁上载荷的简化,7、剪力和弯矩,8、弯矩的正负规
3、定,左侧梁：顺时针转向的外力矩产生的弯矩为正，逆时针转向的外力矩产生的弯矩为负。 右侧梁：逆时针转向的外力矩产生的弯矩为正，顺时针转向的外力矩产生的弯矩为负。,梁弯曲成凹面向上时的弯矩为正,梁弯曲成凸面向上时的弯矩为负,9、弯矩图,（1）弯矩方程与弯矩图,弯矩方程表示梁横截面上所受的弯矩随着梁轴线的变化规律，取梁轴线为X轴，以坐标x表示横截面的位置，则弯矩可表示为x的函数：,Mw = Mw（x）,弯矩图以纵坐标表示相应截面的弯矩，可将梁上各截面的弯矩用图表示。,2作弯矩图的步骤,（1）求出梁的支座反力。 （2）应用截面法求出各集中力及集中力偶作用点处截面上的弯矩值。 1）用假想的截面在欲求内力
4、处将梁切成左、右两部分，取其中一部分为研究对象。 2）画研究对象的受力图，对于截面上未知的弯矩假设为正。 3）建立平衡方程，求解弯矩值。 （3）取X轴平行于梁的轴线，X轴上的横坐标x表示梁的截面位置；纵坐标Mw表示各截面的弯矩。将各控制点画在坐标平面上，然后连接各点。,四、任务实施：,机床手柄AB用螺纹连接于转盘上，其长度为L，自由端受力F作用，求手柄中点D的弯矩，并求最大弯矩。,小结：,作弯矩图的步骤,1、求出梁的支座反力。 2、应用截面法求出各集中力及集中力偶作用点处截面上的弯矩值。 1）用假想的截面在欲求内力处将梁切成左、右两部分，取其中一部分为研究对象。 2）画研究对象的受力图，对于截面上未知的弯矩假设为正。 3）建立平衡方程，求解弯矩值。 3、取X轴平行于梁的轴线，X轴上的横坐标x表示梁的截面位置；纵坐标Mw表示各截面的弯矩。将各控制点画在坐标平面上，然后连接各点。,
