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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
@* [! v- G1 Q0 r: T! B6 x: H, i1．扭转强度条件计算
& _! K& `0 Z( g- z: z) V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。 1 j% a4 O& g- M& \1 l8 Y0 p
轴的扭转强度条件为：（见图15-3.1） / y* J) ] s% t B+ f: [/ I. _
实心轴的直径为：（见图15-3.2） - Z# l9 |! x h/ S% O/ X
为了计及键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径 - Y. ^6 j; h! u; l3 a8 ~! f* f
3 E* f6 a3 p/ U, }+ \
有一个键槽 有两个键槽
6 j: e! L* x s( A; T轴径d＞100mm 轴径增大3% 轴径增大7% - O5 e l0 h" j' x" n, r, }
轴径d≤100mm 轴径增大5%～7% 轴径增大10%～15%
& h% z1 ^# E( o3 u5 W4 E 8 u! G& `$ \6 t
2． 按弯扭合成进行强度条件验算 - K# ]( _8 Q* e3 t
一般的转轴强度用这种方法验算。计算步骤如下：
% C6 T9 f' l! ? [0 ?( {& g①轴的弯矩与扭矩分析（见图15-3.3） - ~, l: A/ ~8 v) ~9 l$ o
②校核轴的强度 轴的弯扭合成强度条件为：（见图15-3.4）
+ ], U+ E7 Y8 o1 }$ a( x! {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）；
( s# U5 l$ [9 f3 Aa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。
. [* x4 ^3 r% `: a1 s * D2 W9 w5 Y4 a/ }
扭转切应力
' c b. Z: b2 M+ C* M* N静应力 脉动循环变应力 对称循环变应力 & U+ ], U. t7 j" n
弯曲应力为对
6 b5 H% _, `3 ?; H9 {) { D& o" \4 y* C称循环变应力 a≈0.3 a≈0.６ a=1 6 M! C6 l1 d; V
+ g+ K9 y: a0 Q' M8 o: {, w
3．按疲劳强度条件进行校核 : X/ Q: y/ e) r/ b" ~* r
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） * B* F* d# `# S R5 D3 ^" \
4．按静强度条件进行校核 ; L- [; Z2 Z" n/ K% a
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）
' i5 Z& z M; V0 m/ z6 l二、轴的刚度校核计算 + S) Z: `+ o/ r2 O6 g8 J
1. 轴的弯曲刚度校核计算 & X) ~! ]0 w% m4 [& k+ i
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。
2 X0 \# S6 m# i7 V' N7 r% e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。
$ H& S9 e5 s+ s$ Q. [2．轴的扭转刚度校核计算 % O7 a+ L7 ^5 z0 V+ P0 B3 V
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] % d( o7 f2 Q- i0 U: }# v' x' i: U
三、轴的振动及振动稳定性的概念
& C* {) l" O6 Q5 p. i# O* ^5 l◆ 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。
0 ^1 x: a C/ M$ w. s2 k) C1 Z/ ~. K◆ 当轴的振动频率与轴的自振频率相同时，就会产生共振。 9 G) y' O: a" ^% w* w3 @
◆ 共振时轴的转速称为临界转速。 * I! t% C) I+ s: w! o
◆ 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，
8 M+ I& x6 _7 S! q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。 # g9 K3 j8 z4 l( g, A1 k$ r4 W
一阶临界转速(见图15-3.7)
, r6 C7 [" H" t+ ?) k+ D- D7 r3 w◆ 刚性轴：工作转速低于一阶临界转速的轴； 3 J' u b4 V% P M' [
◆ 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
