9._轴演示教学.ppt

第8章 轴;9.1 概述;问：火车轮轴属于什么类型？;转轴：既传递转矩（T）、又承受弯矩（M） 如：减速器中的轴。;问：根据承载情况下列各轴分别为哪种类型？;曲轴：发动机专用零件;动力源;9.1.2、转轴的力和应力分析及失效形式;9.2 轴的材料 ;轴的毛坯;9.3 轴径的初估计算 ;9.3 轴径的初估计算 ;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， C取较小值; 否则[τT]取较小值， C取较大值。; 9.4 轴的结构设计;潘存云教授研制;潘存云教授研制;潘存云教授研制;;潘存云教授研制;潘存云教授研制;潘存云教授研制;潘存云教授研制;潘存云教授研制;三、各轴段直径和长度的确定 ;标准直径应按优先数系选取： ; 常用的与轴相配的标准件有滚动轴承、联轴器等。 配合轴段的直径 应由标准件和配合性质确定。;潘存云教授研制;潘存云教授研制;潘存云教授研制;潘存云教授研制;4.改善轴的表面质量可提高轴的疲劳强度 ;潘存云教授研制;2、装配段不宜过长。;潘存云教授研制;潘存云教授研制; 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。;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。;因σb和τ的循环特性不同，折合后得：;σ b—— 一般为对称循环变化（弯矩引起的弯曲应力）, （MPa）;潘存云教授研制;9.5.3、轴的安全系数校核计算（精确计算）;计算安全系数小于许用值;2.按静强度条件进行校核 ;S0σ ----只考虑弯矩和轴向力时的安全系数：;;;潘存云教授研制;潘存云教授研制;潘存云教授研制;潘存云教授研制;求考虑到键槽对轴的削弱，将d值增大4%，故得：;按弯扭合成强度计算轴径的一般步骤：;例1 设计带式运输机二级圆锥—圆柱齿轮减速器输出轴。减速器传动简图见图例1－1。输入轴与电动机相联，输出轴与工作机相联，该运输机为单向转动。已知电动机功率P=l0kW，转速n1=1450r／min，齿轮机构的参数列于下表例1－1 ：;ａ,ｃ取为10～20mm；s取为5～10mm；L根据轴承端盖和联轴器的装拆要求定出 ;解：1．选择轴的材料;于是 ; 图例1－2 　　轴的结构与装配; 为使所选的直径dⅠ-Ⅱ与联轴器的孔径相适应，故需同时选择联轴器。;4．轴的结构设计;图例1-3b)和图例1-3c)分别为输出轴两种装配方案。 ; 图b)为圆柱齿轮、套筒、左端轴承及轴承盖和联轴器依次由轴的左端装入；而右轴承从轴的右端装入。图c)为短套筒、左轴承及轴承盖和联轴器从轴的左端装入；而圆柱齿轮、长套筒和右轴承则从轴的右端装入。 ;20×12×70;20×12×70;20×12×70;20×12×70;(3)轴上零件的周向定位 ;(4)考虑轴的结构工艺性 ;1)齿轮上作用力的大小;2)求轴承的支反力;3)画弯矩图(图例1-4 c)、e)、f));;5)画计算弯矩图(图例1-4ｈ));;图例1-4;6)按弯扭合成应力校核轴的强度;7）判断危险剖面 ; 从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，剖面Ⅳ和Ⅴ处过盈配合引起的应力集中最严重；;８）精确校核轴的疲劳强度;;;;;;;;;