材料的选择

温特米勒 · 发表于 2013-11-17 22:38:47

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选择45钢还是42CrMo时，为什么计算得到的剪切应力和给定的相差好几十倍呢，到底是根据什么确定材料的？

tangcarlos3d · 发表于 2013-11-17 22:48:12

单位是否一致?兆帕与每平方毫米公斤相差十倍。
两种材料的剪切强度应该相差不大。

温特米勒 · 发表于 2013-11-17 23:04:20

本帖最后由温特米勒于 2013-11-17 23:20 编辑

tangcarlos3d 发表于 2013-11-17 22:48 static/image/common/back.gif" {* y9 u! f4 {) _
单位是否一致?兆帕与每平方毫米公斤相差十倍。8 n2 T. I9 Y5 x* g
两种材料的剪切强度应该相差不大。

是一致的呢，不知道你计算过没有，最近为这个事很是费解，还有就是材料的剪切应力设计手册上怎么没给，要怎么算？

gaoyns · 发表于 2013-11-18 09:25:29

本帖最后由 gaoyns 于 2013-11-18 09:49 编辑

温特米勒发表于 2013-11-17 23:04 http://www.3dportal.cn/discuz/static/image/common/back.gif# }8 e, |8 R: ^; P6 C' f: B1 D
是一致的呢，不知道你计算过没有，最近为这个事很是费解，还有就是材料的剪切应力设计手册上怎么没给，要 ...

两种材料的计算结果不会相差那么多，能不能把你的计算结果发来看看。
材料的剪切许用应力[τ]与拉伸许用应力[σ]之间有一定的比例关系，据不同受力情况关系为：[τ]=0.4—0.6[σ]
粗略计算时可用此关系式。
精确一些可用下表列出的数值（表中没列42CrMo，可用与45钢之强度极限之比得出）：

温特米勒 · 发表于 2013-11-18 22:31:19

本帖最后由温特米勒于 2013-11-18 22:33 编辑

gaoyns 发表于 2013-11-18 09:25 static/image/common/back.gif
: b+ F3 A {; X* w, t# h两种材料的计算结果不会相差那么多，能不能把你的计算结果发来看看。
9 F* k2 f" ]& u9 F% O8 v1 B! n5 c材料的剪切许用应力[τ]与拉伸许 ...

我是30t的重力作用在直径为140的车轴（40Cr）上【T】=300000/π（0.07）2=19498245也就是19MPa，就算是0.4倍的拉伸应力，也差的很远呢，是不是车轴上还有别的力对轴产生剪切应力啊？求指教还设有这个[τ]=0.4—0.6[σ]准吗，百度也有人说是0.7倍的。谢谢了这位仁兄
你这个表在哪弄的，我看单位不是MPa啊？

gaoyns · 发表于 2013-11-19 09:08:26

温特米勒发表于 2013-11-18 22:31 static/image/common/back.gif
8 p1 k& ]* V8 C8 E我是30t的重力作用在直径为140的车轴（40Cr）上【T】=300000/π（0.07）2=19498245也就是19MPa，就算是0. ...

计算出来的剪应力τ=19.5MPa=195 kgf/cm^2 ，与上表列出的45调质钢的许用应力[τ]=1400kgf/cm^2相比，强度富裕量很大，40Cr更没问题了。这说明你的车轮轴安全系数很大，是很安全的。再次设计也可将轴直径减小，更经济。

温特米勒 · 发表于 2013-11-19 21:57:07

gaoyns 发表于 2013-11-19 09:08 static/image/common/back.gif( M0 Z' L1 L4 X6 b1 f
计算出来的剪应力τ=19.5MPa=195 kgf/cm^2 ，与上表列出的45调质钢的许用应力[τ]=1400kgf/cm^2相比，强 ...

但是在咱们的实际设计中会把安全系数定的这么高吗？

gaoyns · 发表于 2013-11-20 09:44:46

温特米勒发表于 2013-11-19 21:57 static/image/common/back.gif% g+ x4 Q6 @ M& i X- ?& ?
但是在咱们的实际设计中会把安全系数定的这么高吗？

不知你那个轴是否正规设计，在实际应用中不经计算或套用现成的机构的情况很多，不能认为只要是现成设备都符合设计规范。
你那小车30t负载还应分摊到4个轮上，轴上也由4处受力，这样算下来受的应力会更小，不能以这个小车当标准。

千军一将 · 发表于 2013-11-20 09:58:12

所谓车轴
至少是两点受力
而且基本是空心的
从抗弯强度或是抗剪强度来说
实心的都不合适
热处理
不可能透的

温特米勒 · 发表于 2013-11-20 13:10:33

gaoyns 发表于 2013-11-20 09:44 static/image/common/back.gif
& N7 {& h& W! N# ]& z不知你那个轴是否正规设计，在实际应用中不经计算或套用现成的机构的情况很多，不能认为只要是现成设备都 ...

我这就是计算要用什么材料啊，现在整个前桥的受力就是30t的重量，想计算一下轴承处的剪应力。是不是除了剪力外还要承受弯矩产生的剪应力呢？

温特米勒 · 发表于 2013-11-20 13:13:37

千军一将发表于 2013-11-20 09:58 static/image/common/back.gif
% J. t3 B2 O# Q( O, w所谓车轴6 Y' N, }+ N) b" f" V, k5 }
至少是两点受力
# W4 @1 X6 A4 p" A6 j: G$ ?7 i而且基本是空心的

空心轴什么意思，能解释一下为什么实心的不合适呢？

千军一将 · 发表于 2013-11-20 13:22:12

你看看抗弯强度计算公式就知道了
一般
车轴受力
剪切是一个
弯曲是一个---计算的时候算个悬臂梁吧
振动是一个
应该还有其他的失效形式
例如：腐蚀剥落
有的时候是小面积的失效
并非是
彻底断裂
还有磨损
所以
材料的选择--材质和热处理
有很大的必要

温特米勒 · 发表于 2013-11-20 14:54:32

千军一将发表于 2013-11-20 13:22 static/image/common/back.gif
) E) v% I* n( j( a6 ~你看看抗弯强度计算公式就知道了) F0 ?! u0 J2 M1 ]% x
一般2 ~: g5 V$ {, t. n
车轴受力

严重同意你的分析，但是和你说的空心轴有什么关系

千军一将 · 发表于 2013-11-20 15:04:41

同样重量的钢材
空心管类的抗弯强度比实心的要大多少
你查查手册看看

gaoyns · 发表于 2013-11-20 15:55:04

温特米勒发表于 2013-11-20 13:10 static/image/common/back.gif6 J( B0 v& T R1 O( a2 J
我这就是计算要用什么材料啊，现在整个前桥的受力就是30t的重量，想计算一下轴承处的剪应力。是不是除了剪 ...

你如果要计算的话，车轴受的是弯、剪复合应力，计算方法在你的另一个帖子中已经告诉你了。
http://www.3dportal.cn/discuz/fo ... &fromuid=326583

温特米勒 · 发表于 2013-11-21 22:12:28

gaoyns 发表于 2013-11-18 09:25 static/image/common/back.gif4 _ }. q4 b$ a n& j- f, c4 F* {
两种材料的计算结果不会相差那么多，能不能把你的计算结果发来看看。
* C0 H4 }3 I7 M2 T5 J材料的剪切许用应力[τ]与拉伸许 ...

高兄还得再请教一下，那个公式求出的是合力σ，这个下标什么都没有，怎么和这个表比较呢？
还有你说的这个：材料的剪切许用应力[τ]与拉伸许用应力[σ]之间有一定的比例关系，据不同受力情况关系为：[τ]=0.4—0.6[σ]，在表中也不是这个关系啊？

gaoyns · 发表于 2013-11-22 09:23:44

温特米勒发表于 2013-11-21 22:12 static/image/common/back.gif
, e% x8 {9 D- e% \- {高兄还得再请教一下，那个公式求出的是合力σ，这个下标什么都没有，怎么和这个表比较呢？) g7 p1 [; e: ^ h' S2 @9 S" D5 w' P
还有你说的这 ...

如果只计算弯曲应力，就选择表中的弯曲许用应力。如果只计算剪切应力，就选择表中的剪切许用应力。这个计算复合应力的式子中的[σ]，用的是拉伸许用应力。

zhouxinrui · 发表于 2013-11-22 10:23:00

静下心来再算一算，只要有理论依据一定能算出来！

超人回来过 · 发表于 2013-12-2 11:02:52

今天又学习了，选择空心轴比实心轴的原因是抗拉强度更高。

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