阶梯轴阶梯处倒角?

倩=青！

  前2天，单位有个齿轮轴断了，断口为阶梯处；买了配件回来发现阶梯处有圆弧倒角。
1：设计的时候强度计算会把那倒角考虑进去吗？
2：为什么阶梯轴断的时候会断在阶梯处？
  向大师求教！！

TKG-09

尖角处容易发生应力集中。

tangcarlos3d

阶梯轴截面发生突变的地方容易引起应力集中。而应力集中程度的大小与突变的程度有关，在台阶高度一定的情况下，没有R过度时应力集中最大，随着R的增大，应力集中程度慢慢减小。
* f! j1 A: X9 x( ~" j- }) U1. 设计的时候如果是静载荷，强度计算一般不会把那倒角考虑进去，也不考虑应力集中。如果是动载荷且频率较高就要考虑R圆角的影响，也就是有应力集中系数。
7 l7 O4 y( ~; [  N8 s2. 阶梯处截面变化大，应力集中的影响，所以台阶处容易断裂。
3 W/ ^" i' Q, r' v3. 有时候当轴向距离够时，为了减小应力集中，就加一段圆锥形过渡两段直径，这比用R过渡好多了。

倩=青！

tangcarlos3d 发表于 2014-3-21 14:42 static/image/common/back.gif
阶梯轴截面发生突变的地方容易引起应力集中。而应力集中程度的大小与突变的程度有关，在台阶高度一定的情况 ...

& s/ }6 V' q$ C( V 为什么突变的地方应力会比较集中呢？和载荷分布图有关吗？

tangcarlos3d

倩=青！ 发表于 2014-3-21 15:34 static/image/common/back.gif
为什么突变的地方应力会比较集中呢？和载荷分布图有关吗？

) ~: u9 i7 i. V) e. ^8 K- q是与载荷的分布、法向有关。具体可参阅有关书籍。

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参考一下《机械设计》

gaoyns

倩=青！ 发表于 2014-3-21 15:34 static/image/common/back.gif
为什么突变的地方应力会比较集中呢？和载荷分布图有关吗？

) g5 e' Q1 u# a7 u应力集中是弹性力学中的一类问题，应力在固体局部区域内显著增高的现象。多出现于尖角、孔洞、缺口、沟槽以及有刚性约束处及其邻域。在这里，由于受力面积急剧减小，应力突然增大，就形成应力集中。应力集中会引起脆性材料断裂；使物体产生疲劳裂纹。在应力集中区域，应力的最大值与物体的几何形状和加载方式等因素有关。局部增高的应力值随与峰值应力点的间距的增加而迅速衰减。由于峰值应力往往超过屈服极限而造成应力的重新分配，所以，实际的峰值应力常低于按弹性力学计算出的理论峰值应力。反映局部应力增高程度的参数称为应力集中系数k，它是峰值应力与不考虑应力集中时的应力的比值，恒大于1且与载荷大小无关。
' X5 V8 A/ F2 M7 q7 z: ^

mfka

在网上下载《应力集中系数手册》，此书前面部分内容对应力集中问题讲得比较详细。

倩=青！

mfka 发表于 2014-3-22 22:42 static/image/common/back.gif
% G# E: p3 F" r  z+ E( }1 X在网上下载《应力集中系数手册》，此书前面部分内容对应力集中问题讲得比较详细。

0 z0 w4 |8 X: D* w- H% X 明白了。