第十四章 轴设计

1、第第 14 章章 轴轴14-1 轴的功用和类型轴的功用和类型1. 轴的功用：传递转矩、承受弯矩、支撑旋转轴的功用：传递转矩、承受弯矩、支撑旋转 的机械零件。的机械零件。带式运带式运输机输机减速器减速器电动机电动机转轴转轴2. 轴的类型（按形状分）轴的类型（按形状分） 直轴、曲轴、挠性钢丝轴。本章只介绍直轴直轴、曲轴、挠性钢丝轴。本章只介绍直轴的设计。的设计。14-2 轴的材料（自学）轴的材料（自学）设计任务：选材、结构设计、设计任务：选材、结构设计、轴的承载能力验算轴的承载能力验算。一、一、轴设计的主要内容轴设计的主要内容 轴的结构设计：轴的结构设计： 根据轴上零件的安装、根据轴上零件的安装、

2、定位以及轴的制造工艺等方定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。结构形式和尺寸。 轴的承载能力验算轴的承载能力验算： 轴的强度、刚度和振动轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的验算。稳定性等方面的验算。 轴的设计过程：轴的设计过程：N N 选择材料选择材料 结构设计结构设计 轴的承载能力验算轴的承载能力验算验算合格验算合格? ?结束结束Y Y14-3 轴的结构设计轴的结构设计二、轴的结构设计二、轴的结构设计设计任务：使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。设计任务：使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。1.1.轴应便于制造，轴上零件要易于装拆；轴应便于制造，轴

3、上零件要易于装拆； 2.2.轴和轴上零件要有准确的工作位置；轴和轴上零件要有准确的工作位置；3.3.各零件要牢固而可靠地相对固定；各零件要牢固而可靠地相对固定；4.4.改善应力状况，减小应力集中。改善应力状况，减小应力集中。设计要求：设计要求： 由于影响轴的结构的因素较多，所以轴没有标由于影响轴的结构的因素较多，所以轴没有标准的结构形式。设计时，必须针对不同情况进行具准的结构形式。设计时，必须针对不同情况进行具体的分析。体的分析。 我们重点讨论轴的结构设计中要解决的几个主我们重点讨论轴的结构设计中要解决的几个主要问题。要问题。轴端挡圈轴端挡圈带轮带轮轴承盖轴承盖套筒套筒齿轮齿轮滚动轴承滚动轴承

4、 典型轴系结构典型轴系结构 ( (一一) )拟定轴上零件的装配方案拟定轴上零件的装配方案 装配方案：就是预定轴上主要零件的装配方向、装配方案：就是预定轴上主要零件的装配方向、顺序和相互关系。顺序和相互关系。潘存云教授研制 ( (一一) )拟定轴上零件的装配方案拟定轴上零件的装配方案 装配方案：就是预定轴上主要零件的装配方向、装配方案：就是预定轴上主要零件的装配方向、顺序和相互关系。顺序和相互关系。潘存云教授研制 轴上零件的装配方案不轴上零件的装配方案不同，则轴的结构形状也不相同，则轴的结构形状也不相同。设计时可拟定几种装配同。设计时可拟定几种装配方案，进行分析与选择。方案，进行分析与选择。 图

5、示图示圆锥圆柱齿轮二级圆锥圆柱齿轮二级减速器减速器输出轴就有两种装配输出轴就有两种装配方案。方案。s sa aB B c c L La a 方案二的轴向定位套筒比一方案长，且质量较方案二的轴向定位套筒比一方案长，且质量较大，轴加工工艺复杂，故不如方案一合理。大，轴加工工艺复杂，故不如方案一合理。方案一方案一方案二方案二套筒套筒（二）轴上零件的定位（二）轴上零件的定位 轴肩轴肩轴肩-阶梯轴上截面变化之处。阶梯轴上截面变化之处。 定位轴肩定位轴肩非定位轴肩非定位轴肩 定位轴定位轴肩的高度肩的高度h(0.070.1)d 1 . 零件的轴向定位零件的轴向定位 ：轴肩、套筒、圆螺母、挡圈、：轴肩、套筒、

6、圆螺母、挡圈、轴承端盖。轴承端盖。 轴肩处的过渡圆轴肩处的过渡圆角半径角半径 r 必须小于与之相配的必须小于与之相配的零件孔端部的圆角半径零件孔端部的圆角半径 R 或倒角尺寸或倒角尺寸C。 圆螺母定位圆螺母定位可承受大的轴向可承受大的轴向力，但轴上螺纹处有较大的应力力，但轴上螺纹处有较大的应力集中，会降低轴的疲劳集中，会降低轴的疲劳强度，一强度，一般用于固定轴端的零件。当轴上般用于固定轴端的零件。当轴上两零件间距离较大不宜使用套筒两零件间距离较大不宜使用套筒定位时，也常采用圆螺母定位。定位时，也常采用圆螺母定位。 弹性挡圈、紧定螺钉弹性挡圈、紧定螺钉等轴向定位，只适用于等轴向定位，只适用于零件

7、上的轴向力不大之处。紧定螺钉常用于光轴零件上的轴向力不大之处。紧定螺钉常用于光轴上零件的定位。上零件的定位。挡圈钳挡圈钳 轴向固定由轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈来实轴向固定由轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈来实现。现。双向固定双向固定 2. 2.零件的周向定位零件的周向定位 周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动。常用的周向定位零件有键、花键、销、对转动。常用的周向定位零件有键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等，其中紧定螺钉只用在紧定螺钉以及过盈配合等，其中紧定螺钉只用在传力不大之处。传力不大之处。 ( (三三) )各轴段直径和长度的确定各轴段直径和长度的确

8、定 在进行轴的结构设计前，通常只能求得轴所在进行轴的结构设计前，通常只能求得轴所受的扭矩。因此，可先按轴所受的扭矩初步估算受的扭矩。因此，可先按轴所受的扭矩初步估算轴的直径。将初步求出的直径作为承受扭矩的轴轴的直径。将初步求出的直径作为承受扭矩的轴段的最小直径段的最小直径dmin， 再按轴上零件的装配方案和再按轴上零件的装配方案和定位要求，从定位要求，从dmin 处起逐一确定各段轴的直径。处起逐一确定各段轴的直径。在实际设计中，轴的直径也可凭的经验确定，或在实际设计中，轴的直径也可凭的经验确定，或参考同类机器用类比确定。参考同类机器用类比确定。确定轴段直径大小的基本原则：确定轴段直径大小的基本

9、原则： 最小轴径最小轴径d dminmin的确定的确定: : 1. 1. 按轴所受的扭矩估算轴径，作为轴的最小轴径按轴所受的扭矩估算轴径，作为轴的最小轴径d dminmin。4. 4. 有配合要求的零件要便于装拆。有配合要求的零件要便于装拆。 3. 3. 安装标准件的轴径，应满足装配尺寸要求。安装标准件的轴径，应满足装配尺寸要求。2. 2. 有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径。有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径。T扭矩，扭矩， 许用应力许用应力，WT抗扭截面系数，抗扭截面系数，P功率，功率，n转速转速，d计算直径，计算直径， C材料系数材料系数。 1)-(14 n0.2dP109.55WT

10、36T 2)-(14 mm nPC nP0.2109.55d3363标准直径应按优先数系选取：标准直径应按优先数系选取： R5 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 R10 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00 1.00 1.12 1.25 1.40 1.60 1.80 2.00 2.24 2.50 2.80 3.15 3.55 4.00 4.50 5.00 5.60 6.30 7.10 8.00 9.00 10.00 1.00 1.06 1.12 1.18 1.25 1.32 1.40 1.50

11、 1.60 1.70 1.801.90 2.00 2.12 2.24 2.36 2.50 2.65 2.80 3.00 3.15 3.353.55 3.75 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.30 5.60 6.00 6.306.70 7.10 7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00R40 R20 大于大于10的优先数，可将表数值分别乘以的优先数，可将表数值分别乘以10、100、1000 。 常用的与轴相配的标准件有滚动轴承、联轴器等。常用的与轴相配的标准件有滚动轴承、联轴器等。 配合配合轴段的直径应由标准件和配合性质确定。轴段的直径应由标准件和配合性

12、质确定。1) 装配轴承装配轴承 与滚动轴承配合段轴径一般为与滚动轴承配合段轴径一般为5 5的倍数；的倍数；( (20385 mm) ) 与滑动轴承配合段轴径应采用标准直径系列轴套：与滑动轴承配合段轴径应采用标准直径系列轴套： 32、35、38、40、45、48、50、55、60、65、70 . . 2) )装配联轴器装配联轴器 配合段直径应符合联轴器的尺寸系列配合段直径应符合联轴器的尺寸系列： 联轴器的孔径与长度系列联轴器的孔径与长度系列 孔径孔径d 30 32 35 38 40 42 45 48 50 55 65 60 63 65长系列长系列 82 112 142 短系列短系列 60 84

13、107 长度长度L便于零件的装配，减少配合表面的擦伤的措施：便于零件的装配，减少配合表面的擦伤的措施：H7/ /r6H7/ /D11H7/ /r6 为了便于轴上零件的拆卸，轴肩高度为了便于轴上零件的拆卸，轴肩高度不能过大。不能过大。2) 2) 配合段前端制成锥度；配合段前端制成锥度； 3) 3) 配合段前后采用不同的尺寸公差。配合段前后采用不同的尺寸公差。 1) 1) 在配合段轴段前应采用较小的直径；在配合段轴段前应采用较小的直径；结构不合理！结构不合理！ 确定各轴段长度时，应尽可能使结构紧凑，确定各轴段长度时，应尽可能使结构紧凑，保证零件所保证零件所需的装配或调整空间。轴的各段长度主要根据各

14、零件与轴配需的装配或调整空间。轴的各段长度主要根据各零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的空隙来确定的。合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的空隙来确定的。 齿轮和联轴器等零件相配合部分的轴段长度一般应比齿轮和联轴器等零件相配合部分的轴段长度一般应比轮毂长度轮毂长度短短2 23 3mm ，保保证轴向定位可靠证轴向定位可靠 。Q Q方案方案b b ( (四四) )提高轴的强度的常用措施提高轴的强度的常用措施轴同时受轴同时受弯矩和扭弯矩和扭矩作用。矩作用。输出输出输出输出输入输入输出输出输出输出输入输入T Tmaxmax= T= T1 1+T+T2 2T Tmaxmax = T = T1 11.

15、1.改进轴上零件的结构改进轴上零件的结构 T T2 2T T1 1T T1 1+T+T2 2T T1 1T T1 1+T+T2 2T T2 2合理合理不合理不合理 T T2.2.合理布置轴上零件合理布置轴上零件 Q Q方案方案 a a轴径大轴径大 轴径小轴径小 方案方案a a卷筒轴只受卷筒轴只受弯矩而不传弯矩而不传递扭矩。递扭矩。方案方案b b3.3.改进轴的局部结构可减小应力集中的影响改进轴的局部结构可减小应力集中的影响 合金钢对应力集中比较敏感，应加以注意。合金钢对应力集中比较敏感，应加以注意。应力集中出现在截面突变处或过盈配合边缘处。应力集中出现在截面突变处或过盈配合边缘处。应力集中处应

16、力集中处 措施：措施：1) 1) 用圆角过渡；用圆角过渡；2) 2) 尽量避免在轴上开横孔、切口或凹槽尽量避免在轴上开横孔、切口或凹槽; ;R R轴上开卸载槽应轴上开卸载槽应力集中系数可减力集中系数可减少少40%40%轴上开卸载槽应力集中轴上开卸载槽应力集中系数可减少系数可减少1525%1525%增大轴的直径应力增大轴的直径应力集中系数可减少集中系数可减少3040%3040%d1.05d3 3）采取增加卸载槽、增大轴径、过渡肩环、凹切圆角）采取增加卸载槽、增大轴径、过渡肩环、凹切圆角 等也可以减小过盈配合处的局部应力。等也可以减小过盈配合处的局部应力。3030 r凹切圆角凹切圆角过渡肩环过渡肩

17、环1.061.06dd4.4.改善轴的表面质量可提高轴的疲劳强度改善轴的表面质量可提高轴的疲劳强度 1 1）表面愈粗糙）表面愈粗糙 疲劳强度愈低；疲劳强度愈低；提高表面粗糙度；提高表面粗糙度； 2 2）表面强化处理的方法有：）表面强化处理的方法有： 表面高频淬火；表面高频淬火； 表面渗碳、氰化、氮化等化学处理；表面渗碳、氰化、氮化等化学处理； 碾压、喷丸等强化处理。碾压、喷丸等强化处理。 通过碾压、喷丸等强化处理时可使轴的表面产生通过碾压、喷丸等强化处理时可使轴的表面产生预压应力，从而提高轴的疲劳能力。预压应力，从而提高轴的疲劳能力。 为便于轴上零件的装拆，一般轴都做成从轴端逐渐向中为便于轴上

18、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。单，工艺性越好。(五五) 轴的结构工艺性轴的结构工艺性 安装零件的轴端应有倒角，要磨削的轴端有砂轮越程槽，安装零件的轴端应有倒角，要磨削的轴端有砂轮越程槽，车螺纹的轴端应有退刀槽。车螺纹的轴端应有退刀槽。倒角倒角退刀槽退刀槽 同一轴上不同轴段的键槽应布置同一轴上不同轴段的键槽应布置( (或投影或投影) )在在轴的同一母线上，可减少装夹工件的时间。轴的同一母线上，可减少装夹工件的时间。 上面的讨论说明，轴上零件的装配方案对轴上面的讨论说明，

19、轴上零件的装配方案对轴的的结构形式起着决定性的作用。结构形式起着决定性的作用。 轴上直径相近的圆角、倒角、键槽宽度、砂轴上直径相近的圆角、倒角、键槽宽度、砂轮越程槽宽度和退刀槽宽度应尽可能采用相同的轮越程槽宽度和退刀槽宽度应尽可能采用相同的尺寸，可减少加工刀具种类和提高劳动生产率。尺寸，可减少加工刀具种类和提高劳动生产率。试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。 14-4 轴的强度计算轴的强度计算 在初步完成轴结构设计后可进行轴的强度计算。在初步完成轴结构设计后可进行轴的强度计算。 1 计算准则是满足轴的计算准则是满足轴的强度或刚度强度或刚度要求，必要时

20、应较核轴要求，必要时应较核轴的振动稳定性。的振动稳定性。 轴的强度计算根据具体受载及应力情况：轴的强度计算根据具体受载及应力情况： 仅仅仅仅( (或主要或主要) )承受承受扭矩扭矩的轴的轴( (传动轴传动轴) )，按扭转强度条，按扭转强度条件计算；件计算； 只承受只承受弯矩弯矩的轴的轴( (心轴心轴) )，按弯曲强度条件计算；，按弯曲强度条件计算； 既承受既承受弯矩弯矩又承受又承受扭矩扭矩的轴的轴( (转轴转轴) )，按弯扭合成强度，按弯扭合成强度条件进行计算，需要时可按疲劳强度条件进行精确校核。条件进行计算，需要时可按疲劳强度条件进行精确校核。 瞬时过载很大或应力循环不对称性较为严重的轴，应

21、瞬时过载很大或应力循环不对称性较为严重的轴，应按峰尖载荷校核其静强度，以免产生过量的塑性变形。按峰尖载荷校核其静强度，以免产生过量的塑性变形。下面介绍两种常用的计算方法。下面介绍两种常用的计算方法。 适用于适用于只承受转矩的传动轴的精确计算。也可用于既只承受转矩的传动轴的精确计算。也可用于既受弯矩又受扭矩的轴的近似计算受弯矩又受扭矩的轴的近似计算。一、按扭转强度计算一、按扭转强度计算对于只传递转矩的圆截面轴，其强度条件为对于只传递转矩的圆截面轴，其强度条件为 1)-(14 n0.2dP109.55WT36T式中式中:为轴的扭切应力，为轴的扭切应力，MPa； T 为转矩为转矩 , Nmm；WT为

22、抗扭截面系数，为抗扭截面系数，mm3，对圆截面轴对圆截面轴P 为传递的功率，为传递的功率，kW； n 为轴的转速，为轴的转速，rmin；d 为轴的直径，为轴的直径，mm；为许用扭切应力，为许用扭切应力，Mpa。33T0.2d16dW 当轴既传递转矩又承受弯矩时，可用上式初步估算轴的当轴既传递转矩又承受弯矩时，可用上式初步估算轴的直径，但必须把轴的许用扭切应力直径，但必须把轴的许用扭切应力适当降低适当降低(见表见表14-2），以补偿弯矩对轴的影响。将降低后的许用应力代入），以补偿弯矩对轴的影响。将降低后的许用应力代入 (14-1) 式，并改写为设计公式式，并改写为设计公式 2)-(14 mm n

23、PC nP0.2109.55d3363 Q275, 35 40Cr, 35SiMn 1Cr18Ni9Ti 38SiMnMo, 3Cr13 /MPa 1220 2030 3040 4052C 160135 135118 118107 10798表表14-2 常用材料的常用材料的值和值和C值值 轴的材料轴的材料 Q235-A3, 2045 C 是由轴的材料和承载情况确定的常数，见表是由轴的材料和承载情况确定的常数，见表14-2。应应用上式求出的用上式求出的d 值，一般作为轴最细处的直径。值，一般作为轴最细处的直径。 D 电动机轴的直径；电动机轴的直径； 各级低速轴的轴径可按同级齿轮中心距各级低速轴

24、的轴径可按同级齿轮中心距a 估算，估算， d(0.30.4)a 此外，按经验公式来估算轴的直径。此外，按经验公式来估算轴的直径。 例如一般减速器中：例如一般减速器中： 高速输入轴的直径高速输入轴的直径d d (0.81.2)D轴径轴径d100mm 100mm d 增大增大3% 3% d 增大增大7%7% 有一个键槽有一个键槽 有两个键槽有两个键槽 轴径轴径d100mm 100mm d 增大增大5%5%7% 7% d 增大增大10%10%15%15% 考虑键槽对轴有削弱，可按以下方式修正轴径：考虑键槽对轴有削弱，可按以下方式修正轴径： L L1 1L L2 2L L3 3A AB BC CD D

25、二、按弯扭合成强度计算二、按弯扭合成强度计算 1) 1) 轴的弯矩和扭矩分析轴的弯矩和扭矩分析 计算步骤：计算步骤： ABCDFNH2FNH2FrFaFtFNV1FNV2FNV1FNH2FNH2FNV2FNV1Fr水平面受力及弯矩图水平面受力及弯矩图 铅垂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水平铅垂弯矩合成图 扭矩图扭矩图 TFNV1FaMa=Fa rL1L2L3MHMHMV1MV2M1M2T二、按弯扭合成强度计算二、按弯扭合成强度计算 计算步骤：计算步骤： 1) 1) 轴的弯矩和扭矩轴的弯矩和扭矩分析分析 Ft 对于一般钢制的轴，可用第三强度理论（即最大切应对于一般钢制的轴，

26、可用第三强度理论（即最大切应力理论）求出危险截面的当量应力力理论）求出危险截面的当量应力e ，其强度条件为，其强度条件为3)-(14 b22be42) 2) 轴的强度校核轴的强度校核 式中式中: :b b为危险截面上弯矩为危险截面上弯矩M产生的弯曲应力；产生的弯曲应力； 为转矩为转矩T 产生的扭切应力。产生的扭切应力。 对于直径为对于直径为d 的圆轴：的圆轴：2WTWT 0.1dM 32dMWMT33bW-抗弯截面系数；抗弯截面系数； WT T - -抗扭截面系数；抗扭截面系数；弯曲应力：弯曲应力：扭切应力：扭切应力：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注：近似

27、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。径的圆截面。轴的抗弯和抗扭截面系数轴的抗弯和抗扭截面系数截面截面 W WT 截面截面 W WT 331 .032dd332 .016dddddd14343)1(1 .0)1(32dddd14343)1(2 .0)1(16dtdbtd2)(3223dtdbtd2)(1623)54.11(323d)1(163ddtdbtd23)(32dtdbtd23)(16DzbdDdDd32/ )()(24DzbdDdDd16/ )()(24b bd d1 1d d1 1d db bt tD Dd db bt td dd dd d4)-(1

28、4 TMW1 2WT4WMb2222e 通常弯矩产生的通常弯矩产生的b b为对称循环变应力，而扭矩产生的为对称循环变应力，而扭矩产生的常常常不是对称循环变应力，考虑两者循环特性不同的影响，对常不是对称循环变应力，考虑两者循环特性不同的影响，对上式中的转矩上式中的转矩 T 引入折合系数引入折合系数，即，即5)-(14 TM0.1d1WM1b-223ee将将b b和和值代人式（值代人式（14-314-3），得），得式中式中：Me-当量弯矩，当量弯矩，-根据转矩性质而定的折合系数。根据转矩性质而定的折合系数。1b1b材材 料料 b +1b 0b -1b 400 130 70 40 500 170 7

29、5 45 600 200 95 55 700 230 110 65 800 270 130 75 900 300 140 80 1000 330 150 90 500 120 70 40 400 100 5 0 30表表14-3 轴的许用弯曲应力轴的许用弯曲应力 碳素钢碳素钢合金钢合金钢铸钢铸钢折合系数取值：折合系数取值：= = 0.3 - -转矩不变；转矩不变； 0.6 - -脉动变化脉动变化； 1 - -频繁正反转。频繁正反转。静应力状态下的静应力状态下的许用弯曲应力许用弯曲应力材材 料料 b +1b 0b -1b 400 130 70 40 500 170 75 45 600 200 9

30、5 55 700 230 110 65 800 270 130 75 900 300 140 80 1000 330 150 90 500 120 70 40 400 100 5 0 30表表14-3 轴的许用弯曲应力轴的许用弯曲应力 碳素钢碳素钢合金钢合金钢铸钢铸钢脉动循环状态下脉动循环状态下的许用弯曲应力的许用弯曲应力折合系数取值：折合系数取值：= 0.3 -0.3 -转矩不变；转矩不变； 0.6 -0.6 -脉动变化脉动变化； 1 - 1 -频繁正反转。频繁正反转。材材 料料 b +1b 0b -1b 400 130 70 40 500 170 75 45 600 200 95 55 7

31、00 230 110 65 800 270 130 75 900 300 140 80 1000 330 150 90 500 120 70 40 400 100 5 0 30表表14-3 轴的许用弯曲应力轴的许用弯曲应力 碳素钢碳素钢合金钢合金钢铸钢铸钢对称循环状态下对称循环状态下的许用弯曲应力的许用弯曲应力折合系数取值：折合系数取值：= 0.3 -0.3 -转矩不变；转矩不变； 0.6 -0.6 -脉动变化脉动变化； 1 - 1 -频繁正反转。频繁正反转。N21231932146286021936410 例例14-114-1：计算某减速器输出：计算某减速器输出轴危险截面的直径。轴危险截面的

32、直径。 已知作用在齿轮上的圆周力已知作用在齿轮上的圆周力Ft= =17400N, , 径向力径向力Fr= =6140N, , 轴向力轴向力Fa= =2860N, ,齿轮分度圆齿轮分度圆直径直径d2= =146mm, ,作用在轴右端作用在轴右端带轮上外力带轮上外力F= =4500N（方向未（方向未定）定）, , L L= =193mm, , K= =206mmL/2LKFtFrFaFFAFaFrF1VF2V解：解：1) 1) 求垂直面的支反力和轴向力求垂直面的支反力和轴向力LdFLFFarV2221N428721236410VrVFFF12=FaaAFF d2aad12N930348034500

33、MaVMaVF1HF2HMaHF1FF2F2) 2) 求水平面的支反力求水平面的支反力NLKFFF480319320645001NFFFtHH87002/213) 3) 求求F 力在支点产生的反力力在支点产生的反力FFFFF124) 4) 绘制垂直面的弯矩图绘制垂直面的弯矩图2/193. 04287 2/2LFMVaVmN 4142/193. 021232/1LFMVaVmN 2055) ) 绘制水平面的弯矩图绘制水平面的弯矩图2/193. 08700 2/1LFMHaHmN 840FtFL/2LKFtFrFaFFAFaFrF1VF2V=Fad2aad12MaMaVMaVF1HF2HMaHF1

34、FF2FM2F6) 6) 求求F力产生的弯矩图力产生的弯矩图7) 7) 绘制合成弯矩图绘制合成弯矩图2284041446322aHaVaFaMMMMmN 1400206. 04500KFMF2mN 927a-a 截面截面F 力产生的弯矩为：力产生的弯矩为：2/193. 04803 2/1LFMFaFmN 463MaF2284020546322)(aHaVaFaMMMMmN 1328MaFtFL/2LKFtFrFaFFAFaFrF1VF2V=Fad2aad12MaMavMavF1HF2HMaHF1FF2FM2FMaFMaFtFL/2LKFtFrFaFFAFaFrF1vF2v=Fad2aad12T

35、M2mNMMF927228) 8) 求轴传递的转矩求轴传递的转矩2/146. 0174002/2dFTtmN 12709)9)求危险截面的当量弯矩求危险截面的当量弯矩22)( TMMae 扭切应力为脉动循环变应扭切应力为脉动循环变应力，取折合系数力，取折合系数: : =0.6 22)12706.0(1400TMemN 16001a-a截面最危险，其当量弯矩为截面最危险，其当量弯矩为求考虑到键槽对轴的削弱，将求考虑到键槽对轴的削弱，将d值增大值增大5% %，故得：，故得：mm6867.6264.41.05d10)10)计算危险截面处轴的直径计算危险截面处轴的直径 33600.110160031be0.1 Mdmm64.4选选4545钢，调质，钢，调质，b b = =650 MPa, , -1b-1b = =60 MPa R5 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 R10 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00 1.00 1.12 1.25 1.