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1、轴的计算【精选文档】14。3 轴的强度计算 14 。3 .1 按扭转强度计算 轴不是标准零件，需要自己设计计算 .在满足强度和保证轴正常工作的条件下来设计轴。 例如用于带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器的低速轴。这种计算方法主要应用于传动轴，也可以初步估算轴的最小直径,在此基础上进行轴的结构设计。按扭转强度计算公式 式中， 许用扭转切应力， ； 轴传递的转矩，也是轴承受的扭矩， ； 轴的抗扭截面系数， ； 轴传递的功率， KW； d-轴的直径, mm ; n轴的转速， r/min . C为由轴的材料和受载情况所决定的常数（见下表）. 轴传递的转矩，也是轴承受的扭矩,单位： N。mm按公式计算轴
2、的直径，当轴截面上有一个键槽时，轴径应增大5%；有两个键槽时，应增大10%。 轴常用材料的值 和 C值 注：当作用在轴上的弯矩比转矩小或只受转矩时， C取较小值，否则 C取较大值. 14 。 3 . 2 轴的刚度计算概念 按弯扭合成强度计算 1.作轴的受力简图 轴上零件所受的作用力，其作用点在轮毂宽度的中间点。而轴承处支承反力作用点的位置，要根据轴承的类型和布置方式确定. 如果轴上的载荷不在同一平面内，需求出两个互相垂直平面的支承反力.即水平面和垂直面支承反力。 2.作弯矩图 根据受力简图分别作出水平面弯矩图 和垂直面的弯矩 ，求出合成弯矩 并作合成弯矩图. 3。作轴的扭矩图 4。作当量弯矩图
3、 根据已作出合成弯矩图和扭矩图，按第三强度理论计算各剖面上的当量弯矩 ，并作当量弯矩图。 式中, -根据扭矩性质而定的校正系数，对于不变的扭矩， ；对于脉动循环变化的扭矩， ；对于对称循环变化的扭矩， 。 5。轴的强度计算 求出危险截面的当量弯矩后，按强度条件计算： -轴的危险截面的抗弯截面系数， 。 表 12。3 轴材料的许用弯曲应力： 14 4 轴的设计举例 例 12。1 用于带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器的低速轴.已知电动机输出的传动功率 ， 从动齿轮转速 ，从动齿轮分度圆直径 ，轮毂长度 。试设计减速器的从动轴的结构和尺寸. 解: 1。选择轴的材料确定许用应力 选用 45 钢，调质
4、处理，查表强度极限 ,许用弯曲应力 . 2。按扭转强度初步计算轴径 取材料系数 轴的截面上有一个键槽，将直径增大 ，则 取标准值 ， 即轴的最小直径。 3。轴的结构设计 1）轴上零件的定位、固定和装配 , 单级减速器采用阶梯轴，可将轴装配在箱体中央,与两轴承对称分布，先装配齿轮，左面用轴肩定位，右面用套筒轴向固定，齿轮靠平键周向固定.左轴承用轴肩和轴承盖固定，右轴承用套筒和轴承盖固定，两轴承的周向固定采用过盈 配合。联轴器装配在轴的右端，采用平键作周向固定,轴肩作轴向固定。2)确定轴的各端直径和长度 ， 轴的外伸端直径 ，其长度应比装 HL 型联轴器的长度稍短.通过轴承盖和右轴承处的直径 。初
5、选深沟球轴承6311,其内径为 ，宽度为 。取标准直径为 。此处轴段的 长度应根据轴承盖的结构来确定，（参考机械设计手册)。装齿轮处的直径 取标准直径 ,轴头的长度 。齿轮与箱体之间应有一定的距离，（一般 ）轴承的内壁与箱体内壁应有一定的距离（一般 ）取套筒为 20 mm. 轴环直径 ,取轴环直径为 75 mm。绘制轴的结构设计草图 （见上图） ，计算轴承间的跨度上图） ，计算轴承间的跨度4. 按弯扭组合强度校核轴的强度 1)绘制轴受力简图 （见右图） 5)校核危险截面的强度 强度足够。5. 绘制轴的工作图 一般来说,在排量一定的情况下，缸径小，行程长的汽缸较注重扭矩的发挥，转速都不会太高，适
6、用于需要大载荷的车辆.而缸径大，行程短的汽缸较注重功率的输出，转速通常较高，适用于快跑的车辆.简单来说：功率 正比于 扭矩转速 补充一点:为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢？ 我们知道，功率P功W时间t 功W力F距离s 所以，PFs/tF速度v 这里的v是线速度，而在引擎里，曲轴的线速度曲轴的角速度曲轴半径r，代入上式得：功率P力F半径r角速度 ； 而 力F半径r扭矩 得出:功率P扭矩角速度 所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来 角速度的单位是弧度/秒，在弧度制中一个派代表180度各种截面的面积、惯性矩、搞弯截面模数、重心到相应边的距离、惯性半径 面积正方形 A*A A*AA*A/12 发奋识遍天下字 ，立志读尽人间书。
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