机械零件的扭转变形形式介绍

    机械零件（machine element）又称机械元件（machine part）是构成机械的基本元件，是组成机械和机器的不可分拆的单个制件。

    机械零件既是研究和设计各种设备中机械基础件的一门学科，也是零件和部件的泛称。

机械零件扭转变形形式：

    这类变形形式是由大小相等，方向相反，作用面都垂直于杆轴的两个力偶引起的。表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。汽车的传动轴，电机和水轮机的主轴等都是受扭杆件。在垂直于杆轴线的平面内有力偶作用时，杆件将产生扭转变形，即杆的各横截面绕杆轴相对转动。杆的扭转变形具有如下特点：受力：在杆的两端垂直于杆轴线的平面内作用着两个力偶，其力偶矩相等，转向相反。

变形：

    杆上各个横截面均绕杆的轴线发生相对转动。任意两个横截面之间相对转过的角度称为相对扭转角。

    在工程中经常遇到扭转变形的构件。例如驾驶员的两手在方向盘上的平面内各施加一个大小相等，方向相反，作用线平行的力 ，它们形成一个力偶，作用在操纵杆的 端，而在操纵杆的 端则受到来自转向器的反力偶的作用，这样操纵杆便受到扭转作用。

机械零件其他变形形式：

弯曲：

    这类变形形式是由垂直于杆件轴线的横向力，或由作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等，方向相反的力偶引起的，表现为杆件轴线由直线变为曲线。工程中，受弯杆件是最常遇到的情况之一。桥式起重机的大梁，各种心轴以及车刀等的变形，都属于弯曲变形。受力后这些直杆的轴线将由原来的直线弯成曲线，这种变形称为弯曲。以弯曲变形为主的杆件通常称为梁。

    还有一些杆件同时发生几种基本变形，例如车床主轴工作时发生弯曲、扭转和压缩三种基本变形；钻床立柱同时发生拉伸和弯曲两种基本变形。这种情况称为组合变形。

剪切：

    工程中经常见到承受剪切作用的构件。这类杆件受力的共同特点是：在构件的两侧面上受到大小相等，方向相反，作用线相距很近而且垂直于杆轴的外力的作用。在这样的外力作用下，杆件的主要变形是：以两力 间的横截面m—m为分界面，构件的两部分沿该面发生相对错动。构件的这种变形形式称为剪切，截面m—m称为剪切面，剪切面与外力的方向平行。当外力足够大时，构件将沿剪切面被剪断。只有一个剪切面，称为单剪，同时构件受压，两侧还受到其它构件的挤压作用，这种局部表面受压的现象称为挤压。若压力较大，则接触面处的局部区域会发生显著的塑性变形，致使结构不能正常使用，这种现象称为挤压破坏。 联接件除了受剪切和挤压外，往往还伴随有其它形式的变形。例如，弯曲或拉伸变形。但由于这些变形相对剪切和挤压变形来说是次要的，故一般不予考虑。 这类变形形式是由大小相等，方向相反，作用线相互平行的力引起的，表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动。机械中常用的联接件，如键、销钉、螺栓等都产生剪切变形。