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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
& h) z3 |2 W8 }. n1 r2 b# B1．扭转强度条件计算 # s( H( x' D( g. Z- s
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。
$ P* P$ [1 o! k轴的扭转强度条件为：（见图15-3.1） $ \& @- q; Z, s$ D% \ X
实心轴的直径为：（见图15-3.2）
% _. K+ g+ H2 p; e3 `为了计及键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径
& A0 b. K5 Q8 M
: I) g; |6 v- j: L8 O 有一个键槽 有两个键槽
; [% c* a5 m Z( B' H0 k' l轴径d＞100mm 轴径增大3% 轴径增大7%
" @5 t7 J1 S; n- U4 X* p轴径d≤100mm 轴径增大5%～7% 轴径增大10%～15%
- x. C1 |; Z' C: y# r/ H' ?
! o! Z; Q# ~" V2 f+ d: f3 i2． 按弯扭合成进行强度条件验算 7 I( m7 E" G- k" g; a; f
一般的转轴强度用这种方法验算。计算步骤如下： - E7 B9 q4 W# `5 N. T+ k
①轴的弯矩与扭矩分析（见图15-3.3）
; v! O% w$ ^' x* y0 ~②校核轴的强度 轴的弯扭合成强度条件为：（见图15-3.4） ; S7 X/ J: y8 {5 S" J7 V$ {
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）；
4 u& ~8 [- q# h9 m3 N6 ]5 p7 da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。
8 N+ T0 j' p6 I7 C9 Y2 p ! ^& W) K6 f7 c5 A: d6 c
扭转切应力
& o( J) t* \2 U5 i8 p" R静应力 脉动循环变应力 对称循环变应力
P+ G* U- K4 R! ?) D. z弯曲应力为对 ) |2 m( u: v- g# \
称循环变应力 a≈0.3 a≈0.６ a=1 : ?9 Q; e7 I6 W/ q; `! a) p
- M) \) u2 a5 X3 ^# ]6 N9 f3．按疲劳强度条件进行校核
: F& \3 `, a+ y4 c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） + p& C7 V' P v7 A4 l2 M
4．按静强度条件进行校核 - V* y% D: d6 Q. q: o# G
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） 7 I, g9 c2 f8 z" Y e
二、轴的刚度校核计算 # R6 H2 l6 p) m2 t# I2 M
1. 轴的弯曲刚度校核计算
8 y/ R+ T* h7 }& }% V% D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。
; \+ \: o- \! N+ S. F9 R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。 # [9 x4 [1 U4 z2 @$ C4 [
2．轴的扭转刚度校核计算 8 ]) c6 H* ?$ t1 }& v6 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]
$ e. D4 h W. _' g8 Z1 ~$ ~三、轴的振动及振动稳定性的概念
4 R S% J% f- G4 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。
6 a8 M- \8 u* s2 N0 v2 v◆ 当轴的振动频率与轴的自振频率相同时，就会产生共振。
8 h* @$ k* ]; I- a8 C/ U4 Z! ]◆ 共振时轴的转速称为临界转速。
2 J+ @! v/ d8 u7 X! G◆ 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，
' v4 e8 v+ n' J4 r- Y/ K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。 ) D9 x" Y5 P, ?% Y4 }
一阶临界转速(见图15-3.7) 6 @3 `: w3 c6 H i T' o
◆ 刚性轴：工作转速低于一阶临界转速的轴；
" p3 r- M$ b* v, U- h0 l' L◆ 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
