机械原理轴教学课件.ppt

潘存云教授研制 ④ 　　为便于轴上零件的装拆，一般轴都做成从轴端逐渐向中间增大的阶梯状。在满足使用要求的前提下，轴的结构越简单，工艺性越好。零件的安装次序 5、轴的结构工艺性 装零件的轴端应有倒角，需要磨削的轴端有砂轮越程槽，车螺纹的轴端应有退刀槽。 ② ③ ⑥ ⑦ ① ⑤ ① 潘存云教授研制 倒角 退刀槽 §16-3　轴的强度计算 一、 按扭转强度计算 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！ 思路（引言） 按照结构进行力分析： 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16-４　常用材料的[τT]值和A0值 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 考虑键槽对轴有削弱，可按以下方式修正轴径　 ① 根据结构设计、画力简图、计算支反力（水平面、 垂直面） ② 画弯矩图MH、MV，叠加成M、扭矩图 ③ 根据弹性理论计算合成当量弯矩 二、按弯曲应力（弯扭合成）进行强度计算 步骤： ④ 根据合成弯矩图，确定危险截面并校核 可能的危险截面推断： 1）直径最小的地方； 2）载荷、弯矩最大的位置 3）有比较大的应力集中的地方 特定截面（面积较小载荷较大） 三、用安全系数法校核 （轴的强度校核） 适用（思路） 步骤： ①同前 ②M、T ③确定危险截面 ④按这个截面计算 ⑤根据结构确定 ⑥计算 四、静强度校核 例：轴的结构设计（改错）及强度计算←分析思路 见下页 附例 潘存云教授研制 L1 L2 L3 A B C D 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 2.轴的强度校核 3.按疲劳强度条件进行 校核 4.按静强度条件进行校核 潘存云教授研制 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 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 1.轴的弯矩和扭矩分析 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 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； 轴的强度校核 按第三强度理论得出的轴的强度条件为　 * 第16章　轴 §16-1　概 述 §16-2　轴的结构设计 §16-3　轴的计算 §16-4　轴的刚度计算 §16-5　轴的临界转速 §16-6　提高轴的强度、刚度和减轻 重量的措施 潘存云教授研制 带式运输机 减速器 电动机 转轴 §16-1　概 述 功用：用