機械零件的扭轉變形形式介紹

? ? 機械零件（machine element）又稱機械元件（machine part）是構成機械的基本元件，是組成機械和機器的不可分拆的單個制件。

? ? 機械零件既是研究和設計各種設備中機械基礎件的一門學科，也是零件和部件的泛稱。

機械零件扭轉變形形式：

? ? 這類變形形式是由大小相等，方向相反，作用面都垂直于桿軸的兩個力偶引起的。表現為桿件的任意兩個橫截面發生繞軸線的相對轉動。汽車的傳動軸，電機和水輪機的主軸等都是受扭桿件。在垂直于桿軸線的平面內有力偶作用時，桿件將產生扭轉變形，即桿的各橫截面繞桿軸相對轉動。桿的扭轉變形具有如下特點：受力：在桿的兩端垂直于桿軸線的平面內作用著兩個力偶，其力偶矩相等，轉向相反。

變形：

? ? 桿上各個橫截面均繞桿的軸線發生相對轉動。任意兩個橫截面之間相對轉過的角度稱為相對扭轉角。

? ? 在工程中經常遇到扭轉變形的構件。例如駕駛員的兩手在方向盤上的平面內各施加一個大小相等，方向相反，作用線平行的力 ，它們形成一個力偶，作用在操縱桿的 端，而在操縱桿的 端則受到來自轉向器的反力偶的作用，這樣操縱桿便受到扭轉作用。

機械零件其他變形形式：

彎曲：

? ? 這類變形形式是由垂直于桿件軸線的橫向力，或由作用于包含桿軸的縱向平面內的一對大小相等，方向相反的力偶引起的，表現為桿件軸線由直線變為曲線。工程中，受彎桿件是最常遇到的情況之一。橋式起重機的大梁，各種心軸以及車刀等的變形，都屬于彎曲變形。受力后這些直桿的軸線將由原來的直線彎成曲線，這種變形稱為彎曲。以彎曲變形為主的桿件通常稱為梁。

? ? 還有一些桿件同時發生幾種基本變形，例如車床主軸工作時發生彎曲、扭轉和壓縮三種基本變形；鉆床立柱同時發生拉伸和彎曲兩種基本變形。這種情況稱為組合變形。

剪切：

? ? 工程中經常見到承受剪切作用的構件。這類桿件受力的共同特點是：在構件的兩側面上受到大小相等，方向相反，作用線相距很近而且垂直于桿軸的外力的作用。在這樣的外力作用下，桿件的主要變形是：以兩力 間的橫截面m—m為分界面，構件的兩部分沿該面發生相對錯動。構件的這種變形形式稱為剪切，截面m—m稱為剪切面，剪切面與外力的方向平行。當外力足夠大時，構件將沿剪切面被剪斷。只有一個剪切面，稱為單剪，同時構件受壓，兩側還受到其它構件的擠壓作用，這種局部表面受壓的現象稱為擠壓。若壓力較大，則接觸面處的局部區域會發生顯著的塑性變形，致使結構不能正常使用，這種現象稱為擠壓破壞。 聯接件除了受剪切和擠壓外，往往還伴隨有其它形式的變形。例如，彎曲或拉伸變形。但由于這些變形相對剪切和擠壓變形來說是次要的，故一般不予考慮。 這類變形形式是由大小相等，方向相反，作用線相互平行的力引起的，表現為受剪桿件的兩部分沿外力作用方向發生相對錯動。機械中常用的聯接件，如鍵、銷釘、螺栓等都產生剪切變形。