机械设计轴的计算与校核课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,按扭转强度条件计算,按弯扭合成强度条件计算,作扭矩图,作出当量弯矩图,计算弯曲应力，校核轴的强度,15.3 轴的强度校核,按扭转强度条件计算按弯扭合成强度条件计算作扭矩图作出当量弯,1.按扭转强度条件计算,P251，,表15-5,有1个键槽应将所计算的直径适当放大3%-5%,抗扭截面系数,有2个键槽应将所计算的直径适当放大7%-10%,15.3 轴的强度校核,1.按扭转强度条件计算P251，表15-5有1个键槽应将所,设轴在水平面内弯矩M,H,，在垂直面内弯矩M,V,；扭矩 M,T,.,2.按弯扭合成强度条件计算,设轴在水平面内弯矩MH ，在垂直面内弯矩MV；扭矩 MT,例题：如图15-13所示为斜齿圆柱齿轮的低速轴。已知轴的转速n140r/min，传递功率P5kW，轴上斜齿轮的轮毂宽度为b=70mm，齿数z=58，法面模数m,n,3mm,分度圆螺旋角 ，左旋。试设计该低速轴，并进行强度计算。,11,17,3,1）选择轴的材料,解,：,减速器传递的功率不大，,又无特殊要求，故选择,最常用的45号钢并作正,火处理。由表15-2查得,强度极限,图5-13,例题：如图15-13所示为斜齿圆柱齿轮的低速轴。已知轴的转速,计算所得应为最小直径（即安装联轴器）处的直径。因该段轴开有键槽，应将计算值增大3,-7，并由n和Tc=KT=511554Nm,查GB5014-85选用HL3弹性柱销联轴器，标准孔径d,1,=38mm,即轴身直径d,1,=38mm.,3）轴的结构设计,根据估算所得直径、轮毂宽度及轴上零部件的数量和安装情况等条件，轴的结构及尺寸可进行拟定草图，如图所示。,2）按扭矩估算轴得最小直径,（查表155得A=110）,计算所得应为最小直径（即安装联轴器）处的直径。因该段轴开有键,圆周力：,齿轮作用力：,径向力：,4）计算齿轮受力,齿轮分度圆直径d=177.43mm,齿轮所受扭矩：,图15-15,圆周力：齿轮作用力：径向力：4）计算齿轮受力,齿轮上作用力的大小、方向见图15-15（b）所示,5）计算轴承反力,（图15-15c及e）,水平面,轴向力：,齿轮上作用力的大小、方向见图15-15（b）所示5）计算轴承,垂直面,水平弯矩图15-15（d）,所示,截面b:,6）绘制弯矩图,垂直面水平弯矩图15-15（d）6）绘制弯矩图,垂直弯矩图如图15-15f,合成弯矩图如图15-15g,垂直弯矩图如图15-15f合成弯矩图如图15-15g,7）绘制转矩图 如图15-15h,由前述可知,又根据,查P252表15-7得,7）绘制转矩图 如图15-15h 由前,得,8）绘制当量弯,矩图 如图15-15i,对于截面b:,得8）绘制当量弯对于截面b:,对于截面a,I:,9）计算危险截面b处的直径,截面虽有键槽削弱，但结构设计所确定的直径达到52mm,所以强度足够。如所选轴承和键联接等经过计算，确认寿命和强度均能满足，则以上轴的结构设计不必更改。,10）绘制轴的零件图（略）,对于截面a,I:9）计算危险截面b处,脉动循环应力,对称循环应力,（）,t,o,（）,（）,t,t,o,o,轴的应力分为三类,转轴,弯矩：对称循环应力,扭矩：脉动循环应力,t,静应力,脉动循环应力对称循环应力（）to（）（）tt,5.计算弯曲应力，校核轴的强度,5.计算弯曲应力，校核轴的强度,3.作出扭矩图,4.作出计算弯矩图,1.作出轴的计算简图,5.计算弯曲应力,2.作出合成弯矩图,垂直弯矩M,V,F,t,水平弯矩M,H,F,r,、,F,a,弯扭合成强度计算总结,3.作出扭矩图 4.作出计算弯矩图1.作出轴的计算,提高轴的强度的常用措施,增大轴径；,改变材料及热处理；,改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度,改进轴的结构设计,提高轴的强度的常用措施增大轴径；,机械设计轴的计算与校核课件,