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1、§114-1 轴的强度计算 一、按扭转强度条件计算适用:用于只受扭矩或主要承受扭矩的传动轴的强度计算;结构设计前按扭矩初估轴的直径d min强度条件: Mpa (11-1) 设计公式:mm (11-2) 轴上有键槽需要按一定比例修正:一个键槽轴径加大35%;二个键槽轴径加大711%。 许用扭转剪应力(N/mm2)C轴的材料系数,与轴的材料和载荷情况有关。对于空心轴: (mm)(11-3) , d1空心轴的内径(mm) 二、按弯
2、扭合成强度条件计算:条件:已知支点、扭距,弯距可求时步骤:1、作轴的空间受力简图(将分布力看成集中力,)轴的支承看成简支梁,支点作用于轴承中点,将力分解为水平分力和 垂直分力;2、求水平面支反力RH1、RH2作水平内弯矩图;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; 5、作扭矩图; 6、作当量弯矩图; 为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数。弯矩引起的弯曲应力为对称循环的变应力,而扭矩所产生的扭转剪应力往往为非对称循环变应力 与扭矩变化情况有关: 扭矩对称循环
3、变化 扭矩脉动循环变化 不变的扭矩, , 分别为对称循环、脉动循环及静应力状态下的许用弯曲应力。7、校核轴的强度Memax 处;Me较大,轴径d较小处。 Mpa (11-4) W抗弯截面模量 mm3,见附表11不同截面的W。设计公式: (mm) (115) 如果计算所得d大于轴的结构设计d结构,则应重新设计轴的结构。对于心轴:T=0,Me=M:转动心轴,许用应力用
4、 ;固定心轴,许用应力用 弯曲应力为脉动循环。三、轴的安全系数校核计算1、疲劳强度校核精确计算(比较重要的轴)要考虑载荷性质、应力集中、尺寸因素和表面质量及强化等因素的影响。根据结构设计选择Me较大,并有应力集中的几个截面,计算疲劳强度安全系数S=1.31.5材料均匀,载荷与应力计算准确; S=1.51.8材料不够均匀,载荷与应力计算欠准确; S=1.82.5材料均匀性计算准确性均较低或轴的直 。 S许用安全系数 (116)其中: 按 综合影响因素材
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