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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
& c+ n5 _3 u" x% \2 Z8 i1．扭转强度条件计算 " D" X3 q. C3 m* ~& ` u9 f
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。 6 C1 r, f6 R; }; |
轴的扭转强度条件为：（见图15-3.1） " j6 S# q8 O: L- \8 k5 w
实心轴的直径为：（见图15-3.2） $ N7 P9 {( |- s
为了计及键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径
& l; S* m) v& r; O7 A8 r 1 Q2 Y- p# Q' [; \, k1 R
有一个键槽 有两个键槽
* c5 x) G- o9 h轴径d＞100mm 轴径增大3% 轴径增大7% . ^+ }4 J' G5 D0 U
轴径d≤100mm 轴径增大5%～7% 轴径增大10%～15% ! O1 T% S1 Y8 ]! L! V, r& W
1 f$ d. T6 }" e, O2． 按弯扭合成进行强度条件验算
, A6 w8 k/ K7 s一般的转轴强度用这种方法验算。计算步骤如下： 7 R/ M; ^" P9 H7 d
①轴的弯矩与扭矩分析（见图15-3.3） ' u- \# z4 I* r& P; C- q9 h
②校核轴的强度 轴的弯扭合成强度条件为：（见图15-3.4）
4 U# e! o5 [! B6 A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）；5 a2 w8 Y2 K+ p( C+ J2 ^+ q5 e
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。 ! V1 h1 n1 L9 X0 e/ A+ U; V. D
0 j! Q. y2 p. w8 G7 j, V
扭转切应力
) o" L; p" V2 \5 }& i; o静应力 脉动循环变应力 对称循环变应力 4 [, W( ^+ I, r, x3 o0 [
弯曲应力为对
& L/ h9 m% X9 K称循环变应力 a≈0.3 a≈0.６ a=1 $ l: p/ f. n, i# U; `' Q/ X6 p
& z$ f' t& Z% @4 Z
3．按疲劳强度条件进行校核
" X& ^' [3 c! c" K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） ! T7 c$ c6 X4 k6 T6 z7 `
4．按静强度条件进行校核 ( m) U3 F W2 |8 Z- U! O2 U: 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） : d$ A2 l: `& L4 @0 Z! p% ?3 m
二、轴的刚度校核计算 . u" I* ~+ n5 M0 s4 `8 r. M& k
1. 轴的弯曲刚度校核计算
3 M# {: H$ R2 S* L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。 : E$ k: `7 ]5 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。 2 F; Q4 U7 C1 H' _& `# V% ~
2．轴的扭转刚度校核计算
9 l% ~/ T+ {5 R7 p& _2 u1 i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]
( k9 t( ^7 | L3 _ [三、轴的振动及振动稳定性的概念 & c! J9 F: I; S; U+ a, g
◆ 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。
- E5 A. ^7 S! o( k2 P+ `◆ 当轴的振动频率与轴的自振频率相同时，就会产生共振。 / s0 D6 e) Q1 p/ x
◆ 共振时轴的转速称为临界转速。 4 Z. t$ y0 k7 Z! J! l5 l
◆ 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，
2 @; L! }# @& \0 J, z( V+ 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。 , Q: P4 J' ]2 U, F, |( U$ }5 M$ w
一阶临界转速(见图15-3.7) # n7 d9 H4 T, d1 a/ i
◆ 刚性轴：工作转速低于一阶临界转速的轴； - M1 ^$ H- u/ v4 }- D' }
◆ 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
