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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 8 ^: v! H3 E) f: A
1．扭转强度条件计算
$ e6 F+ K. F7 I' g: x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。 ! P0 J( P1 J5 q$ {! @( D/ c
轴的扭转强度条件为：（见图15-3.1）
+ T. C) {5 H- N. Y3 f实心轴的直径为：（见图15-3.2） " k' q5 A: G; c* E1 b$ _# n
为了计及键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径
- I* ^2 h' c+ w 3 a2 F2 I3 h; J
有一个键槽 有两个键槽 ; P$ a+ a b# N
轴径d＞100mm 轴径增大3% 轴径增大7% @$ g" n4 @6 {! X, W
轴径d≤100mm 轴径增大5%～7% 轴径增大10%～15% ) g8 l4 x. s, I4 W3 a ]
$ C( Z! Y0 [% l9 Y
2． 按弯扭合成进行强度条件验算 3 e' r. z" t$ j2 |4 ]3 G# D: M6 m$ B( y
一般的转轴强度用这种方法验算。计算步骤如下： - J& H6 j3 h! Z# y* y
①轴的弯矩与扭矩分析（见图15-3.3）
% {& P3 i4 S2 [ a9 O/ G$ J②校核轴的强度 轴的弯扭合成强度条件为：（见图15-3.4）
- d# m4 W! o5 L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）；
3 w" M1 u& g, e/ W1 w; Ra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 H7 c# \6 ]0 b; q2 Y0 Z
5 W v9 ]+ r; c+ `) v# G4 P 扭转切应力 ) @) E! h) O* e/ o# C9 n g
静应力 脉动循环变应力 对称循环变应力
$ ^& b" S. m& g7 Z" f7 R% T5 h弯曲应力为对
' A/ N( o$ `: ]6 q; I4 d: J J3 }0 b称循环变应力 a≈0.3 a≈0.６ a=1 ( e* k" i9 v) C& `$ p7 |
& o( X7 c. M% ` k: l$ X9 R
3．按疲劳强度条件进行校核
k9 E \+ R( w) \/ Y( s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）
2 d7 h1 o, @( e4．按静强度条件进行校核 7 T j- j9 X5 ?0 Z- ? p; [
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） 8 Z, K/ _# @9 x: \8 i$ r+ r
二、轴的刚度校核计算 6 @$ ^0 t9 {. C m v
1. 轴的弯曲刚度校核计算
# ~5 X$ ^8 u$ Q* g6 x/ O3 ]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。 7 z; L# K, O* \2 v/ W3 S
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。
4 [$ V: b9 n) |- }' R2．轴的扭转刚度校核计算 + P' e5 `- D2 `/ C
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] 3 I' k" U/ d7 B2 P" s; `
三、轴的振动及振动稳定性的概念 a/ {; I2 C' I* q
◆ 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。 ! h; j7 y, u3 O6 g& ?% u* G# u
◆ 当轴的振动频率与轴的自振频率相同时，就会产生共振。
7 R4 z. f" n1 v/ b$ S◆ 共振时轴的转速称为临界转速。 , X7 w: n) z8 I
◆ 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， ; s5 i* P6 e9 T" [3 {. r
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。
8 X% b2 k& r& |- Q/ z: P一阶临界转速(见图15-3.7) # {* P* f, i+ c
◆ 刚性轴：工作转速低于一阶临界转速的轴； ) j3 q+ N0 {: H* O2 Z- 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
