8-1,3轴new.ppt

8 1概述 一 轴的功用和类型 分类 按受载情况分为 转轴 工作中既受弯矩又受扭矩 功用 支承传动件并传递运动和动力 第八章轴 心轴 只承受弯矩 M 传动轴 只承受扭矩 T 转轴 心轴 传动轴 二 轴设计中的主要问题 轴的结构设计 轴的承载能力计算 三 轴的材料 碳素钢 合金钢 合金钢的强度 高于碳钢 合金钢和碳钢的弹性模量E G相近 故改变材料对轴的刚度影响不大 所以材料种类的选择取决于强度和耐磨性 8 2轴的结构设计 1 轴的受力合理 满足承载能力要求 3 轴上零件定位可靠 2 轴上零件装拆方便 4 轴具有良好的工艺性 已知条件 轴系装配简图 轴上零件的尺寸 传动的功率P和转速n 轴的结构和尺寸应使 一 拟定轴上零件装配方案 1 轴肩定位 3 套筒定位 2 圆螺母固定 为能拆卸轴承 应使h 为保证零件定位可靠 应使l B r C 5 锥形轴孔与轴端挡圈定位 4 弹簧挡圈固定 轴上零件的周向固定 键连接 花键连接等 按扭转强度确定最小轴径 三 确定轴的各段直径和长度 按轴上零件的装配方案和结构要求 确定各段轴径和长度 基本原则是 4 各段长度要考虑零件的定位 装配 运转空间尺寸等 确定各段轴径和长度的基本原则 1 与标准件配合处直径按标准件取值 2 与非标准件配合处直径取标准尺寸 3 非配合直径的轴肩高度要保证定位可靠 装拆方便 四 轴的结构工艺性 五 提高轴强度的措施 1 改善轴的受力状况 载荷分流 载荷分流 合理布置轴上零件 图8 14轴上零件的合理布置 减小应力集中 提高轴的疲劳强度 8 3轴的计算 一 轴的强度计算 1 按扭转强度计算 A值查表8 3 轴端有弯矩时 A取大值 例题 轴上有键槽时 单键增大3 7 双键增大7 15 2 按弯扭合成强度计算 转轴 双向应力状态 按第三强度理论 1对称 扭转剪应力的循环特性取决于扭矩作用性质 1 转轴设计 疲劳强度 应力校正系数 根据扭矩T的作用性质定 当扭矩频繁正反作用 r 1 时 1 当扭矩单向不连续作用 r 0 时 0 6 当扭矩不变化 r 1 时 0 3 是将非对称循环应力折算为对称循环应力的系数 s 1 对于转动心轴 T 0 3 按安全系数法校核计算 尺寸系数 表面质量系数 ks 有效应力集中系数 1 按疲劳强度校核计算 2 按静强度校核计算 瞬时过载很大 二 轴的刚度计算 防止轴产生过大变形 刚度条件 变形 许用变形 弯曲 偏转 扭转 挠度y y 偏转角q q 扭转角 三 轴的临界转速的概念 Critical 一阶临界转速 工作转速n nc1轴称刚性轴 工作转速n nc1轴称挠性轴 P201例题8 1设计减速器输出轴 P 7 5kW n1 1440r min i 12 83 z4 97 mn4 4mm b 12o06 齿宽B 75mm 1 拟定轴上零件装配方案 2 选择轴的材料 P191表8 145钢 调质处理 s 1 275MPa t 1 155MPa s 1 60MPa 3 求输出轴的功率P3 转速n3和转矩T3 P3 6 99kWn3 112 24r minT3 594748N mm 4 初步估计轴的直径dmin 5 轴的结构设计 6 轴的弯扭合成强度计算 1 画出轴的计算简图 2 计算轴的外力 3 求支点的反力 4 弯矩图 5 转矩图 6 计算 画出当量转矩图 单向转动 取a 0 6 如强度不足措施 7 按疲劳强度安全系数校核计算 键槽应力集中 配合应力集中 圆角应力集中 取应力集中ks kt 的最大值 例题 设计减速器输出轴 设计 1 求轴传递的功率 转速 扭矩 2 求齿轮受力 3 按扭转强度求最小轴径 查看A0值 4 轴的结构设计 5 按弯扭合成强度校核 单向转动 取a 0 6 思考题 1 轴按受载不同可分为哪几种 自行车的前轴和中轴各属于哪种轴 2 把轴的材料由原来的45钢改为40Cr 对轴的强度和刚度各有何影响 3 为使轴上零件用轴肩定位可靠 则轴上过渡圆角r与轴上零件的端面倒角C之间的关系是 4 轴上零件的轴向定位常用方法有哪些 5 当量弯矩中 参数a如何取值 6 轴的危险截面如何确定 当截面有几种应力集中时 有效应力集中系数ks如何取值 习题指出设计错误 画出改正图 习题 注意 1 力画在啮合线附近 2 标明各力符号 3 计算 6 16 注意 1 力画在啮合线附近 2 标明各力符号 电机P 5kWn 1440r minib 2 5ig 3 5不计传动效率