轴弯矩扭矩强度计算方法

null§15—3 轴 的 强 度 计 算§15—3 轴 的 强 度 计 算一. 心轴－只受弯矩→按弯曲强度计算设:Ｍ不变→∴ 不变→静应力ｒ＝＋１按弯曲强度计算→正确选择［ ］→(15-1) 虽然Ｍ不变→但 变→对称循环变应力ｒ= -1 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Anull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→τＴ2.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)MpaN·mmnull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Ｍr =0r =－1 ┌ r = -1 α= 1 τT │ r = 0 α= 0.6 └ r = +1 α= 0.3α－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 + T2.转轴的强度计算⑴ 按弯扭合成强度计算null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null⑵ 按疲劳强度条件精确校核计算S－许用安全系数 其值见P366Ⅰ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null6. 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null例题： 1 .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 H面：RBH=FtC/(b+C)=10500×180/(110+180) =6520NRCH=Ft－RBH=10500-6520=3980NM1H=RBH×b=6520×110=717000NmmcnullV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-ⅡⅠ-Ⅰ截面：Ⅱ-Ⅱ截面:null4..求作当量弯矩图：5 .求轴的直径：Ⅰ-Ⅰ; Ⅱ-ⅡⅠ-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？ⅠBⅡnull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null556060