第四章 轴校核.doc

沈阳理工大学学位论文 PAGE 19 4 校核 因为在提升机的设计中,主动轴既受弯又受扭,其载荷状况较从动轴的差.故现只对主动轴进行校核. 4.1 求轴上的载荷 首先根据轴的结构图4.1(a)作出轴的计算简图4.1(b).在确定轴承的支点位置时,应从手册中查取a值.根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图. 轴的结构及载荷图如下： Ⅰ Ⅰ Ⅱ (a)结构图 EDCBA E D C B A Fr1 Fr1 Fr2 Ft1D Ft1 D L2 L3 FNH1 FNV1 FNV2 FNH2 Ft2 T (b)受力简图 F Ft1 Ft2 FNH2 FNH1 (c)水平面受力 MH2M MH2 MH1 MH (d)水平面弯矩图 FNV2F FNV2 FNV1 Fr1 Fr2 (e)垂直面受力 M MV1 M MV MV2 (f)垂直面弯矩图 M M1 MM M M M2 (g)合成弯矩图 T T T (h)转矩图 从轴的结构图以及弯矩图和转矩图中可以看出截面B、C是轴的危险截面.且俩截面受力相等.以截面B进行校核.圆周力、径向力、弯矩及截面B处的MH、MV及M的值如下: N?m (4.1) N (4.2) N (4.3) N (4.4) N (4.5) N (4.6) N (4.7) N?m (4.8) N?m (4.9) N?m (4.10) 4.2 按弯扭合成应力校核轴的强度 校核危险截面B的强度.轴的弯扭合成强度条件为 (4.11) ——轴的计算应力,MPa; ——轴所受的弯矩,N?mm; ——折合系数,因此扭转切应力为对称循环变应力,所以取; ——轴所受的扭矩,N?m; ——轴的抗弯截面系数,mm3,; ——对称循环变应力时轴的许用弯曲应力. MPa 因轴的材料为45钢,调质处理,查得MPa. ∴ ＜ 故安全. 4.3 疲劳强度安全系数校核, 经分析,对截面上有键槽,为危险截面,对其进行校核. 校核公式为 (4.12) ——只考虑弯矩作用时的安全系数. (4.13) ——只考虑扭矩作用时的安全系数 (4.14) ——按疲劳强度计算的许用安全系数; 、——分别为对称循环应力下的材料弯曲和扭转疲劳极限,MPa; 、——分别为弯曲应力的应力幅和平均应力,MPa; 、——分别为扭转应力的应力幅和平均应力,MPa; 、——分别为弯曲和扭转时的有效应力集中系数; —表面质量系数; ——分别为材料弯曲和扭转时的平均应力折算系数; ——分别为弯曲和扭转时的尺寸影响系数. 因其受力为脉冲循环,所以 (4.15) (4.16) 因此段轴上有键槽,所以 (4.17) (4.18) ——分别为轴危险截面上的弯矩和扭矩，N?m; ——分别为轴危险截面的抗弯和抗扭截面系数，. 查得以上各参数分别如下： Sp＝1.3 MPa MPa MPa MPa 查得以下各参数分别为: ∴ ∴此轴截面Ⅰ疲劳强度校核通过。 4.4 静强度安全系数校核 本方法的目的是检验轴对塑性变形的抵抗能力,即校核危险截面的静强度安全系数. 校核截面: (4.33) (4.34) (4.35) ——只考虑弯曲时的安全系数; ——只考虑扭转时的安全系数; ——静强度的许用安全系数; ——材料的拉伸屈服点, ——材料的扭转屈服点. ∴ ∴此轴校核合格.