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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
! l0 z5 ?& E! h1 |# k; A4 m1．扭转强度条件计算
5 d4 Z& k$ Q7 K* U3 p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。 5 L, {( l, z+ n8 ]. `+ \' O5 u
轴的扭转强度条件为：（见图15-3.1） 3 @+ D. D3 g. C
实心轴的直径为：（见图15-3.2） 5 v0 z$ e {3 O0 m5 X% e! M% s
为了计及键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径
3 }* J' E4 F5 g1 a7 P, s4 L+ y 4 v! h: C! ]' m" `) {
有一个键槽 有两个键槽 9 J# i% z$ d0 [- `; i, I0 O
轴径d＞100mm 轴径增大3% 轴径增大7% 4 s9 n6 d0 a+ w$ Z5 V+ r
轴径d≤100mm 轴径增大5%～7% 轴径增大10%～15% ( F; p+ _4 x/ @" q' y
" o- g* B/ N2 o+ I/ R0 J; j! M2． 按弯扭合成进行强度条件验算
# B; P# I) h6 D! S3 t一般的转轴强度用这种方法验算。计算步骤如下： ; o, t: x6 ^) K" U) X
①轴的弯矩与扭矩分析（见图15-3.3）
5 e3 O( D- F8 ^( O* T②校核轴的强度 轴的弯扭合成强度条件为：（见图15-3.4） ) {5 G9 P* R8 S: f7 e7 L2 b
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）；) Q* `3 }) Z, |% ^* 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。
* f9 ]3 v. k' g. V 4 B1 f! z7 U1 J! z
扭转切应力 2 A+ j% I! @) ` d' |2 B: P1 M, E
静应力 脉动循环变应力 对称循环变应力 ! N! I- a4 @9 z
弯曲应力为对
# V& I/ {4 L0 N. E9 q: s称循环变应力 a≈0.3 a≈0.６ a=1
% W' W, J9 U T6 r' I) T8 \ . f) C( U: O" q0 ?$ U* u$ ], N
3．按疲劳强度条件进行校核
/ N- C/ ?. o; v7 M8 r4 |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） " f. Z, L, U' ^9 i% ~5 p; H/ D
4．按静强度条件进行校核
; ^: t& y9 Z8 |" t* R& n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） 0 }' [; w$ V& n0 w# i+ E
二、轴的刚度校核计算 3 h' N% b [: K) W6 k
1. 轴的弯曲刚度校核计算
0 [5 z+ M" @( p5 `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。 4 g9 v+ _) P. T, C" w7 F5 s! i
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。 * _& a) _: K" K; e- P5 Y8 U
2．轴的扭转刚度校核计算 # p6 i- |" Y2 T0 b
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]
0 T$ e+ s3 C, o* x" G三、轴的振动及振动稳定性的概念
# J/ q4 L0 M7 _; d% E/ K, 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。 3 ]% J) l, T c; J. i" Y
◆ 当轴的振动频率与轴的自振频率相同时，就会产生共振。 7 z; D- W* H% C# c1 I7 {' P( l
◆ 共振时轴的转速称为临界转速。
C' |0 {5 N& B+ J6 |, k9 u. t◆ 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，
; _( u# g% p8 T/ U y8 G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。 ; G4 H' Q% {4 A7 G) h# \" X
一阶临界转速(见图15-3.7)
% e( s8 G) m7 p8 C# j◆ 刚性轴：工作转速低于一阶临界转速的轴；
U" H. C! @7 Q' t" k◆ 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
