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发表于 2007-5-3 20:39:38
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来自： 中国广东深圳
一、轴的强度校核计算 3 _& O Y, [# g( |
1．扭转强度条件计算
1 v2 _6 h+ _5 W+ S这种方法用于只受扭矩或主要受扭矩的不太重要的轴的强度计算。在作轴的结构设计时，通常用这种方法初步估算轴径。 ; h+ }/ U# j- }3 u* C
轴的扭转强度条件为：（见图15-3.1）
! T. J# o% l7 y8 V9 V2 V5 M实心轴的直径为：（见图15-3.2）
' C0 f! @( Y2 Y8 {7 J& P5 X! ^为了计及键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径 5 e3 z9 Y" O/ |% A3 z" [2 \
5 d! i4 u0 \' x1 C6 A- w0 Y 有一个键槽 有两个键槽 % t/ Q8 b' ?- k4 P
轴径d＞100mm 轴径增大3% 轴径增大7%
9 |5 M3 l1 z5 O( d5 g5 J轴径d≤100mm 轴径增大5%～7% 轴径增大10%～15%
+ e3 {9 v3 b1 Q& v3 x2 }
% | @0 T; r' D, C9 O+ n2． 按弯扭合成进行强度条件验算 ) P9 i' @5 S5 K7 h
一般的转轴强度用这种方法验算。计算步骤如下： 8 ?0 L. P8 X* ?: T. a5 _, w
①轴的弯矩与扭矩分析（见图15-3.3）
" b: U# n9 R6 ^/ T1 K% [, M②校核轴的强度 轴的弯扭合成强度条件为：（见图15-3.4） ( L. @: I' b0 ^9 |
式中[σ-1]为对称循环变应力时轴的许用弯曲应力（可查表选取）；( Y2 G4 n" _% @& Q# Q5 A
a为考虑弯曲应力和扭转切应力循环特性不同时的折合系数。 2 R) g" t: q( K2 F+ M
- f3 E& d# ^7 R' o! T+ e 扭转切应力 / ]7 I& B. L8 n, s8 p: z
静应力 脉动循环变应力 对称循环变应力
1 [3 N( m: e+ x0 n, @! k* ~( O弯曲应力为对
{) S6 s# N: A# J7 L称循环变应力 a≈0.3 a≈0.６ a=1 6 H w, e$ C, o
: q3 O& V% b: u2 b3．按疲劳强度条件进行校核 % n% U$ h# n- K* ]3 l" r9 l
在已知轴的外形、尺寸及载荷的情况下，可对轴的疲劳强度进行校核，轴的疲劳强度条件为：（见图15-3.5）
4 w8 q* W6 q* l h7 X2 m9 F4．按静强度条件进行校核 % }* H% [/ ^! b! |* ^3 y5 H+ c9 s* ~
对于瞬时过载很大，或应力循环的不对称性较为严重的轴，应当进行静强度条件校核。轴的静强度条件为：（见图15-3.6）
4 W2 N% ^- @" x* T4 d1 [二、轴的刚度校核计算 : Z$ ~% m- K, j% k
1. 轴的弯曲刚度校核计算 ; O6 B) H9 E6 p# w5 Q
轴的弯曲刚度以挠度y和偏转角θ来度量。对于光轴，可直接用材料力学中的公式计算其挠度或偏转角。对于阶梯轴，可将其转化为当量直径的光轴后计算其挠度或偏转角。 & W) |# E! E; R
轴的弯曲刚度条件为：挠度y≤[y]偏转角θ≤[θ] [y]和[θ]分别为轴的许用挠度及许用偏转角。
- [. ?; _5 M( K9 Y y; f! `; O" ?2．轴的扭转刚度校核计算
9 d' x& F! n. E* T5 V/ H/ U轴的扭转刚度以扭转角j来度量。轴的扭转刚度条件为：j<=[j] 9 u# }* F$ u r- y4 t
三、轴的振动及振动稳定性的概念
# a$ t$ d, }- \* A! z; j4 L# Y◆ 轴是一弹性体，旋转时，会产生弯曲振动、扭转振动及纵向振动。
: A: {( a6 V4 r( ~; ~◆ 当轴的振动频率与轴的自振频率相同时，就会产生共振。 {9 `$ s: J! C8 ^# y3 y& g
◆ 共振时轴的转速称为临界转速。
" W8 r7 F2 H+ B) D◆ 临界转速可以有很多个，其中一阶临界转速下振动最为激烈，最为危险， # Z; n: V& ^7 V$ {1 i
一般通用机械中的轴很少发生共振。若发生共振，多为弯曲共振。 ; Z9 B& ?' D# ~% b5 X& l% L
一阶临界转速(见图15-3.7)
9 |2 x( u `" N* R◆ 刚性轴：工作转速低于一阶临界转速的轴； ( i$ c' m: l+ s4 T; A4 A# l2 `" Q
◆ 挠性轴：工作转速超过一阶临界转速的轴 一般情况下，应使轴的工作转速n<0.85nc1，或1.5 nc1<n<0.85 nc2。满足上述条件的轴就是具有了弯曲振动的稳定性。 |
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发表于 2007-5-5 00:48:12
