轴弯矩扭矩强度计算方法.ppt

设:Ｍ不变→∴ 不变→静应力ｒ＝＋１,按弯曲强度计算→正确选择［ ］→表(15-1),虽然Ｍ不变→但 变→对称循环变应力ｒ= -1,§15—3 轴 的 强 度 计 算,一. 心轴－只受弯矩→按弯曲强度计算,1.受力分析：由Ｍ→,①固定心轴－轴不转动,但常开停 →脉动循环变应力ｒ＝０,②转动心轴－轴转动,2.强度计算:,(一) 轴的受力分析及强度计算,,A,二.传动轴－只受转矩→按扭转强度计算,1.受力分析：,①轴单向传动：,②轴双向传动：,→按扭转强度计算(估算轴的最小直径),Ｔ→τＴ→ｒ＝０（开停）,Ｔ→τＴ→ｒ＝－１,由Ｔ→τＴ,2.强度计算,说明： P－传递的功率(kw) ; n－轴的转速(r/min) ; d－轴的直径(mm) ; [τT] －材料的许用扭剪应力 (Mpa),Mpa,N·mm,,,三. 转轴→弯矩＋转矩→按弯扭合成强度计算,由┌Ｍ→ └Ｔ→,当量弯矩Ｍca：,τT→┌单向→ └双向→,σb→ r =－1,合成弯矩Ｍ,r =0,r =－1,┌ r = -1 α= 1 τT │ r = 0 α= 0.6 └ r = +1 α= 0.3,α－根据转矩性质而定的折合系数→将扭转切应 力转换成与弯曲应力变化特性相同的扭转切应力。

1.受力分析：M + T,2.转轴的强度计算,⑴ 按弯扭合成强度计算,,,危险截面计算应力：,mm,［σ-1］－许用弯曲应力，按材料查表(15-1),Mpa,危险截面所需直径：,★ 危险截面的确定： 综合轴上弯扭矩和轴直径选择一两个截面,,,⑵ 按疲劳强度条件精确校核计算,S－许用安全系数 其值见P366,Ⅰ计算危险截面弯曲、扭转应力,Ⅲ 计算危险截面疲劳强度的安全系数,Ⅱ 计算弯曲、扭转疲劳的安全系数,危险截面： 载荷大直径小有应力集中处,,,6. 强度计算(转轴) ┌弯扭合成强度校核(一般轴) └疲劳强度(安全系数)校核(重要轴),四 轴的强度计算步骤,1. 作轴的受力计算简图，求支反力,2. 求作支反力及弯矩图（MH、MV图）,3. 求作合成弯矩图（M图）,4. 求作扭矩及扭矩图（αT图）,5. 求作当量弯矩及当量弯矩图（Me图）,危险截面？,,,直径小当量弯矩大的截面,,,例题： 1 .作计算简图，求轮齿上的作用力 Ft=2T/d=2×1.83×106/348=10500N,2 .求作支反力及弯矩图 H面：,RBH=FtC/(b+C)=10500×180/(110+180) =6520N,RCH=Ft－RBH=10500-6520=3980N,M1H=RBH×b=6520×110=717000Nmm,,c,,,,V面: RBV×(b+C) －Fr×C－Ma=0,RBV=(Fr×C+Fa×d/2)/(b+C)=3790N RCV=Fr－RBV=111N,M′1V=RBV×b=3790×110=416900Nmm M″1V=RCV×C=111×180=19980Nmm,合成弯矩M：,3.求作扭矩图：,5 .求轴的直径：Ⅰ-Ⅰ; Ⅱ-Ⅱ,Ⅰ-Ⅰ截面：,Ⅱ-Ⅱ截面:,,,4求作当量弯矩图：,5 .求轴的直径：Ⅰ-Ⅰ; Ⅱ-Ⅱ,Ⅰ-Ⅰ截面：,Ⅱ-Ⅱ截面:,考虑有键槽，直径加大3％，故取d1=75mm，d2=65mm,,,危险截面？,Ⅰ,B,,,,Ⅱ,小 结 1、轴的功用及分类（按载荷性质） 2、轴的结构设计 3、轴的强度计算（转轴）,α系数的物理意义和取值,,,,,,,,55,60,60,,。