阶梯轴阶梯处倒角?

倩=青！

  `' }& E# m. u
  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。
" U) k. M6 a6 z9 I5 |- p1：设计的时候强度计算会把那倒角考虑进去吗？
0 V8 _1 O& n7 k* Y( r7 C2：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。
; t% l# u2 A" V4 B, i7 q6 e# Y1. 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。
  j# r# Y! z3 H, E* b' Q4 y# f2. 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. 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
, I9 Y* D, D* j  d+ U/ U. f* a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 ...

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
0 k5 s. L$ M0 G" z* R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？

. X  O: t" p+ Q8 v) g3 N是与载荷的分布、法向有关。具体可参阅有关书籍。

qyjlg

参考一下《机械设计》

gaoyns

倩=青！ 发表于 2014-3-21 15:34 static/image/common/back.gif
+ V: L5 |8 P/ G% Q9 k, `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？

  ~4 W' V# h/ B% W/ `3 o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。
: r6 I3 G0 G/ P4 |5 i) Q

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
" @+ E' w( i, M6 R: D5 w- i' l/ X2 K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。

明白了。