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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 # M B( T/ Z) r* M, w8 n5 ]
1．扭转强度条件计算 H/ d) V8 N- v8 {, O. V _) D) E
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。 - \; a' {4 ~9 c& Q/ v: Z7 n
轴的扭转强度条件为：（见图15-3.1） + i+ G7 X7 L% J& @4 V
实心轴的直径为：（见图15-3.2）
" T* d9 C+ |9 A- {$ i为了计及键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径
& Q& A2 V; q# O# h) a) R# q- {) x
1 e+ x9 _! W: |3 e6 p4 { 有一个键槽 有两个键槽
8 S, t( n8 F! _+ C8 O" n轴径d＞100mm 轴径增大3% 轴径增大7% 5 J* u9 J- s$ `/ o# J- p$ m3 L8 e! \9 M- X
轴径d≤100mm 轴径增大5%～7% 轴径增大10%～15%
8 S2 V3 ?. l. z8 [. k" f" H3 [" i
7 H6 ^4 M' E/ V1 n( s; e2． 按弯扭合成进行强度条件验算 , h) s% K8 ]1 ~& l; J( z1 q
一般的转轴强度用这种方法验算。计算步骤如下： ; A; O/ C t4 c- ~+ M
①轴的弯矩与扭矩分析（见图15-3.3）
; N" h5 r" p( b2 [$ X( U/ t7 l②校核轴的强度 轴的弯扭合成强度条件为：（见图15-3.4） 5 `1 W5 |8 u5 z1 C7 P, G9 U1 u; ~
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）；6 k! ~( h3 s c6 I
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。
; C ?: B6 l2 A5 h& L! i 3 k+ b( t$ @- N% V
扭转切应力 2 p, ?; f* l* ]/ X
静应力 脉动循环变应力 对称循环变应力 2 [' w- B0 v/ s6 E% }, a# x
弯曲应力为对 3 @ U+ I8 O! T- W7 {
称循环变应力 a≈0.3 a≈0.６ a=1 3 P$ U0 x+ F$ @- a4 n
w: J* J* }% m1 b1 u ]3．按疲劳强度条件进行校核 ' E* w8 \: I5 X) 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）
$ h; F8 \4 E+ s+ }4．按静强度条件进行校核
7 `, q' Q. I- v4 L+ m; d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） 6 q; J. D! N$ Q% x. ?0 e: A) v
二、轴的刚度校核计算
7 Q" }, I3 z& e2 w a4 z1. 轴的弯曲刚度校核计算
0 a) H% R9 j7 w2 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。
4 X3 y% e F: D- x, _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。 " S% |. s4 Z7 g
2．轴的扭转刚度校核计算
$ E; ^ [7 O4 N2 i$ `! r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] ) O" M! r y. H; C
三、轴的振动及振动稳定性的概念 * O5 `- @% j- ]) K8 b& g$ P
◆ 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。
2 g h0 `* Q$ Q7 s Q4 f◆ 当轴的振动频率与轴的自振频率相同时，就会产生共振。 ) V0 p+ `3 @2 @' l1 S3 z, I. D( R
◆ 共振时轴的转速称为临界转速。 ! b8 K- g- o9 [1 b( d! D6 Z* k/ m
◆ 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， 0 s J" W Q1 B' c: i2 I
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。
, V( ^2 Q- p. a! G) n' Z& @一阶临界转速(见图15-3.7)
! r6 q- F3 z7 q, Y; ]◆ 刚性轴：工作转速低于一阶临界转速的轴； & s3 i2 L, S+ r, u: H8 O# W
◆ 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
