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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 - o" C: K6 x+ Z% T2 `% `$ k' q/ D4 I. A
1．扭转强度条件计算
1 @) y9 \3 M5 `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 v9 Y/ N, v( T轴的扭转强度条件为：（见图15-3.1） $ o2 ~& d- B3 ]5 U+ G6 }9 w8 C3 U
实心轴的直径为：（见图15-3.2） 6 S0 g+ r9 z/ W7 ^
为了计及键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径 - d8 P: }6 p& _
! M/ Y; {! x1 W% P. ?& a
有一个键槽 有两个键槽
5 W6 u6 [( V# [; p K. L) d轴径d＞100mm 轴径增大3% 轴径增大7%
" l' I( Y0 v* \+ o9 h; ?8 T轴径d≤100mm 轴径增大5%～7% 轴径增大10%～15%
3 T1 i2 n0 j- m9 ^$ z- p) K" q # e2 g9 r+ y# p
2． 按弯扭合成进行强度条件验算
S) D3 F! V# Q# z8 n一般的转轴强度用这种方法验算。计算步骤如下： ) x" x2 j* {6 D8 e: f, C, Y$ V0 T
①轴的弯矩与扭矩分析（见图15-3.3） ; \1 E( f; e- Q7 S
②校核轴的强度 轴的弯扭合成强度条件为：（见图15-3.4）
" E! R* T. |4 ?9 [4 @* O- R3 D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）；% u; W' Z0 M4 g$ \( o/ ~, B
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。 9 m5 g4 ?; I0 F3 N7 m$ }4 H
4 K" ~7 H& I7 V; k! o L8 H
扭转切应力
' e; T. r) j/ z* K3 L/ A静应力 脉动循环变应力 对称循环变应力 & J7 N! X! T1 I, N
弯曲应力为对
0 M3 f& p7 k% g2 ?" a称循环变应力 a≈0.3 a≈0.６ a=1
: l7 R: [6 H4 N& V2 j, L$ B ; y H. n* q* C$ y
3．按疲劳强度条件进行校核
- }! I' q* f: d2 @% @0 Y7 T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） . J, W4 \; \# W/ D! p! @1 P
4．按静强度条件进行校核
3 p& ^( e+ g' I6 t0 Z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）
: e9 c9 [7 S2 F7 T& p j二、轴的刚度校核计算
9 o; ]! x9 }, n' P1. 轴的弯曲刚度校核计算
1 M/ A& V2 W. W, [$ }8 U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。
9 C1 Z6 i- p: P) q1 n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。 3 ^( W) {8 t d1 v
2．轴的扭转刚度校核计算 / [- }7 T+ U3 q7 V9 {2 ]! S5 \
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]
+ K; L! G8 S/ a三、轴的振动及振动稳定性的概念
9 J9 m8 I+ {. V& v, D◆ 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。
8 h# V6 r& i* [- h◆ 当轴的振动频率与轴的自振频率相同时，就会产生共振。 * s/ ^* i, n J" d
◆ 共振时轴的转速称为临界转速。
$ Q" K* t& I% y1 y◆ 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，
% G; ` G: ]& a) b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。 5 f( b! g, H& K: R% R
一阶临界转速(见图15-3.7)
# o; @+ U' Y6 C◆ 刚性轴：工作转速低于一阶临界转速的轴； $ w0 _6 j% _1 o
◆ 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
