【2017年整理】河海大学机械设计-轴的强度计算(张敏).ppt

§14-1 轴的功用与类型;2、类型： ;心轴——只受弯矩，不受转矩;传动轴——传递转矩而不承受弯矩（或弯矩很小） ;2）、按轴线形状分 ;一、对轴材料的要求：;　　碳素钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性比较低，适用于一般要求的轴。 　　合金钢比碳钢有更高的力学性能和更好的淬火性能，在传递大功率并要求减小尺寸和质量、要求高的耐磨性，以及处于高温、低温和腐蚀条件下的轴常采用合金钢。 　　在一般工作温度下（低于200℃），各种碳钢和合金钢的弹性模量均相差不多，因此相同尺寸的碳钢和合金钢轴的刚度相差不多。;轴的设计有两方面内容： ; 同一工作要求的轴，其结构设计的结果具有多样性，不同的轴上零件的装配方案以及轴的不同加工工艺等，都将得出不同的轴的结构型式。;轴颈 － 与轴承相配的部分; 轴的结构工艺性是指轴的结构形式应便于加工和装配轴上零件，并且生产率高，成本低。一般地说，轴的结构越简单，工艺性越好。因此，在满足使用要求的前提下，轴的结构形式应尽量简化。;为了减少装夹工件的时间，在同一轴上，不同轴段的键槽应布置（或投影）在轴的同一母线上。;定位 － 使轴上零件处于正确的工作位置;1）轴肩和轴环 ;注意：ra＜C＜a, ra＜r＜a。;2）套筒 ;3）圆螺母 ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;6）弹性挡圈 ;7）锁紧挡圈、紧定螺钉或销 ;三、零件的周向定位 ;1）合理布置轴上零件，以减小轴的载荷。 ;2）改进轴上零件的结构，以减小轴的载荷。 ;3）改进轴的结构，以减少应力集中。 ; 当轴与轮毂为过盈配合时,配合边缘处会产生较大的应力集中。为了减小应力集中，可在轮毂上或轴上开卸载槽；或者加大配合部分的直径。;用盘状铣刀加工的键槽比用键槽铣刀加工的键槽在过渡处对轴的截面削弱较为平缓，因而应力集中较小；;4）改进轴的表面质量，以提高轴的疲劳强度。 ;轴系结构改错;两处错误;§14-4 轴的强度计算;对于只承受转矩 T ( N.mm ) 的实心圆轴，其强度条件：;常用几种轴材料的[τT] 值和C值;1、按扭转强度初步估算轴的最小直径; 对于既传递转矩又???受不大的弯矩时，也可用上式初步估算轴的直径，但必须把轴的许用扭切应力 [τ ]适当降低，以补偿弯矩对轴的影响。;3、圆整 ;2.按弯扭合成强度条件计算;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;对于钢制的轴，按第三强度理论（最大切应力理论）求出危险截面的当量应力，其强度条件为：;W---轴的抗弯截面系数w=πd3/32WT---轴的抗扭截面系数WT= πd3/16=2W ;当转矩稳定不变时，;其计算步骤如下：;6. 校核危险截面的强度（计算危险截面轴径）。;例题： ;2）求水平面支反力RH1、RH2作水平面弯矩图 ;3）求垂直平面内支反力RV1、RV2，作垂直平面内的弯矩图 ;4）作合成弯矩图 ;6）作当量弯矩图 ;例14-1 试计算某减速器输出轴危险截面的直径。已知作用在齿轮上的圆周力Ft=17400N, 径向力Fr=6410N，轴向力Fa=2860N，齿轮分度圆直径d2=146mm，作用在轴右端带轮上的外力F=4500N（方向未定），L=193mm，k=206mm。;;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;14-5 轴的刚度计算 ;;二、轴的扭转刚度校核计算 ;三、轴的振动及振动稳定性的概念 ;◆ 刚性轴：工作转速低于一阶临界转速的轴； ◆ 挠性轴：工作转速超过一阶临界转速的轴；