轴强度计算公式完整版.ppt

设设:Ｍ不变Ｍ不变→∴∴ 不变不变→静应力ｒ＝＋１静应力ｒ＝＋１按弯曲强度计算按弯曲强度计算→正确选择［正确选择［ ］］→表表(15-1) 虽然Ｍ不变虽然Ｍ不变→但但 变变→对称循环变应力对称循环变应力ｒｒ= -1§15—3 轴轴 的的 强强 度度 计计 算算一一. 心轴心轴－只受弯矩－只受弯矩→按弯曲强度计算按弯曲强度计算 1.受力分析：受力分析：由Ｍ由Ｍ→①①固定心轴－轴不转动固定心轴－轴不转动但常开停但常开停 →脉动循环变应力脉动循环变应力ｒ＝０ｒ＝０ ②②转动心轴－轴转动转动心轴－轴转动 2.:(一一) 轴的受力分析及强度计算轴的受力分析及强度计算拉拉压压A二二.传动轴－只受转矩传动轴－只受转矩→按扭转强度计算按扭转强度计算1.受力分析受力分析： ①①轴单向传动轴单向传动： ②②轴双向传动轴双向传动：→按扭转强度计算按扭转强度计算(估算轴的最小直径估算轴的最小直径)Ｔ→τＴＴ→ｒｒ＝０（开停）０（开停）Ｔ→τＴＴ→ｒｒ＝－１－１由Ｔ→τＴＴ2.强度计算强度计算说明：说明： P－传递的功率－传递的功率(kw) ; n－轴的转速－轴的转速(r/min) ; d－轴的直径－轴的直径(mm) ; [τT] －材料的许用扭剪应力－材料的许用扭剪应力 (Mpa)MpaN·mm三三. 转轴转轴→弯矩＋转矩弯矩＋转矩→按弯扭合成强度计算按弯扭合成强度计算 由由┌ＭＭ→ └ＴＴ→当量弯矩Ｍ当量弯矩Ｍca：：τT→┌单向单向→ └双向双向→σb→ r =－－1合成弯矩Ｍ合成弯矩Ｍr =0r =－－1 ┌ r = -1 α= 1τT │ r = 0 α= 0.6 └ r = +1 α= 0.3α－根据转矩性质而定的折合系数－根据转矩性质而定的折合系数→将扭转切应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。

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：受力分析：M + T2.转轴的强度计算转轴的强度计算⑴⑴ 按弯扭合成强度计算按弯扭合成强度计算危险截面计算应力：危险截面计算应力：mm ［［σ-1］－许用弯曲应力，按材料查表］－许用弯曲应力，按材料查表(15-1) Mpa危险截面所需直径：危险截面所需直径：★★ 危险截面的确定：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综合轴上弯扭矩和轴直径选择一两个截面⑵⑵ 按疲劳强度条件精确校核计算按疲劳强度条件精确校核计算S－许用安全系数－许用安全系数 其值见其值见P366Ⅰ计算危险截面计算危险截面弯曲、扭转应力弯曲、扭转应力Ⅲ 计算危险截面疲劳强度的安全系数计算危险截面疲劳强度的安全系数Ⅱ 计算弯曲、扭转疲劳的计算弯曲、扭转疲劳的安全系数安全系数危险截面：危险截面：载荷大直径小载荷大直径小有应力集中处有应力集中处6. 强度计算强度计算(转轴转轴) ┌弯扭合成强度校核弯扭合成强度校核(一般轴一般轴) └疲劳强度疲劳强度(安全系数安全系数)校核校核(重要轴重要轴)四四 轴的强度计算步骤轴的强度计算步骤1. 作轴的受力计算简图，求支反力作轴的受力计算简图，求支反力2. 求作支反力及弯矩图（求作支反力及弯矩图（MH、、MV图）图）3. 求作合成弯矩图（求作合成弯矩图（M图）图）4. 求作扭矩及扭矩图（求作扭矩及扭矩图（αT图）图）5. 求作当量弯矩及当量弯矩图（求作当量弯矩及当量弯矩图（Me图）图）危险截面？危险截面？直径小当量弯矩大的截面直径小当量弯矩大的截面例题：例题： 1 .作计算简图，求轮齿上的作用力作计算简图，求轮齿上的作用力 Ft=2T/d=2×1.83×106/348=10500N2 .求作支反力及弯矩图求作支反力及弯矩图 H面：RBH=FtC/(b+C)=10500×180/(110+180) =6520NRCH=Ft－RBH=10500-6520=3980NM1H=RBH×b=6520×110=717000Nmmc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合成弯矩合成弯矩M：：3.求作扭矩图：求作扭矩图：5 .求轴的直径：求轴的直径：Ⅰ-Ⅰ; Ⅱ-ⅡⅠ-Ⅰ截面：截面：Ⅱ-Ⅱ截面截面:4..求作当量弯矩图：求作当量弯矩图：5 .求轴的直径：求轴的直径：Ⅰ-Ⅰ; Ⅱ-ⅡⅠ-Ⅰ截面：截面：Ⅱ-Ⅱ截面截面:考虑有键槽，直径加大3％，故取d1=75mm，d2=65mm危险截面？危险截面？ⅠBⅡ小小 结结1、轴的功用及分类（按载荷性质）、轴的功用及分类（按载荷性质）2、轴的结构设计、轴的结构设计3、、轴的强度计算（轴的强度计算（转轴）转轴）α系数的物理意义和取值系数的物理意义和取值5560606060+B/2。