第15章轴2015精读.ppt

§15-3 轴的计算 一、 按扭转强度计算 轴的强度设计应根据轴的承载情况，采用相应的计算方法，常用方法有两种。 对于只传递扭转的圆截面轴，强度条件为： 设计公式为： 计算结果为：最小直径！ 解释各符号的意义及单位 考虑键槽对轴有削弱，可按以下方式修正轴径： 轴径d≤100mm d 增大5%～7% d 增大10%～15% 轴径d＞100mm d 增大3% d 增大7% 有一个键槽 有两个键槽 注: 当作用在轴上的弯矩比传递的转矩小或只传递转矩、载荷较平稳、无轴向载荷或只有较小的轴向载荷、减速器的低速轴、轴只作单向旋转, [τT]取较大值， A0取较小值; 否则[τT]取较小值， A0取较大值。 轴的材料 Q235-A3, 20 Q275, 35 45 40Cr, 35SiMn 1Cr18Ni9Ti 38SiMnMo, 3Cr13 [τT](N/mm ) 15~25 20~35 25~45 35~55 A0 149~126 135~112 126~103 112~97 表15-2 常用材料的[τT]值和A0值 研制 L1 L2 L3 A B C D 减速器中齿轮轴的受力为典型的弯扭合成。 在完成单级减速器草图设计后，外载荷与支撑反力的位置即可确定，从而可进行受力分析。 二、 按弯扭合成强度计算 1) 轴的弯矩和扭矩分析 一般转轴强度用这种方法计算，其步骤如下： 研制 A B C D FNH2 FNH2 Fr Fa Ft F’NV1 FNV2 FNV1 FNH2 FNH2 FNV2 FNV1 Fr 水平面受力及弯矩图→ 铅垂面受力及弯矩图→ 水平铅垂弯矩合成图→ 扭矩图→ ω T F’NV1 Fa Ma=Fa r 二、 按弯扭合成强度计算 1) 轴的弯矩和扭矩分析 一般转轴强度用这种方法计算，其步骤如下： L1 L2 L3 MH MH MV1 MV2 M1 M2 T 对于一般钢制轴，可用第三强度理论（最大切应力理论）求出危险截面的当量应力。 弯曲应力： 扭切应力： W------抗弯截面系数； WT ----抗扭截面系数； 2) 轴的强度校核 按第三强度理论得出的轴的强度条件为： 注：近似计算时，单、双键槽一般可忽略，花键轴截面可视为直径等于平均直径的圆截面。 轴的抗弯和抗扭截面系数 截面 W WT 截面 W WT b d1 d1 d b t D d b t d d d 因σb和τ的循环特性不同， 折合后得： 对于一般钢制轴，可用第三强度理论（最大切应力理论）求出危险截面的当量应力。 弯曲应力： 扭切应力： 代入得： W------抗弯截面系数； WT ----抗扭截面系数； 2) 轴的强度校核 按第三强度理论得出的轴的强度条件为： 研制 材 料 σb [σ+1b] [σ0b] [σ-1b] 400 130 70 40 500 170 75 45 600 200 95 55 700 230 110 65 800 270 130