校核

軸的強度校核例題及?法.

1.2軸類零件的分類根據(jù)承受載荷的不同分為：

1）轉(zhuǎn)軸：定義：既能承受彎矩?承受扭矩的軸

2）?軸：定義：只承受彎矩?不承受扭矩的軸

3）傳送軸：定義：只承受扭矩?不承受彎矩的軸

4）根據(jù)軸的外形，可以將直軸分為光軸和階梯軸；

5）根據(jù)軸內(nèi)部狀況，?可以將直軸分為實?軸和空。

1.3軸類零件的設(shè)計要求

1.3.1、軸的設(shè)計概要⑴軸的?作能?設(shè)計。

主要進?軸的強度設(shè)計、剛度設(shè)計，對于轉(zhuǎn)速較?的軸還要進?振動穩(wěn)定性的計算。⑵軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

根據(jù)軸的功能，軸必須保證軸上零件的安裝固定和保證軸系在機器中的?撐要求，同時應(yīng)具有良好的?藝性。

?般的設(shè)計步驟為：選擇材料，初估軸徑，結(jié)構(gòu)設(shè)計，強度校核，必要時要進?剛度校核和穩(wěn)定性計算。

1.3.2、軸的材料

軸是主要的?承件，常采?機械性能較好的材料。常?材料包括：碳素鋼：該類材料對應(yīng)?集中的敏感性較?，價格較低，是軸類零件最常?的材料。

常?牌號有：30、35、40、45、50。采?優(yōu)質(zhì)碳素鋼時應(yīng)進?熱處理以改善其性能。受?較?或不重要的軸，也可以選?Q235、Q255等普通碳鋼。

45鋼價格相對?較便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正?）后，可得到較好的切削性能，?且能獲得較?的強度和韌性等綜合機械性能，淬?后表?硬度可達45-

52HRC，是軸類零件的常?材料。

合?鋼具有更好的機械性能和熱處理性能，可以適?于要求重載、?溫、結(jié)構(gòu)尺??、重量輕等使?場合的軸，但對應(yīng)?集中較敏感，價格也較?。設(shè)計中尤其要注意從結(jié)構(gòu)上減?應(yīng)?集中，并提?

其表?質(zhì)量。40Cr等合?結(jié)構(gòu)鋼適?于中等精度?轉(zhuǎn)速較?的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬?后，具有較好的綜合機械性能。

軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表??頻淬?后，表?硬度可達50-58HRC，并具有較?的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較?精度的軸。

精密機床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選?38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表?氮化后，由于此鋼氮化層硬度?，耐磨性好，?

且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好，還具備?定的耐熱性和耐蝕性。與滲碳淬?鋼?較，它有熱處理變形很?，硬度更?的特性，是?前?業(yè)中應(yīng)?最?泛的氮化鋼。

鑄鐵：對于形狀?較復(fù)雜的軸，可以選?球墨鑄鐵和?強度的鑄鐵郭德綱相聲臺詞 。它們具有較好的加?性和吸振性，經(jīng)濟性好且對應(yīng)?集中不敏感，但鑄造質(zhì)量不易保證。

1.3.3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)軸在?作中的作?，軸的結(jié)構(gòu)取決于：軸在機器中的安裝位置和形式，軸上零件的類型和尺?，載荷的性質(zhì)、??、?向和分布狀況，軸的加?

?藝等多個因素。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿?：軸上零件布置合理，從?軸受?合理有利于提?強度和剛度；軸和軸上零件必須有準(zhǔn)確的?作位置；軸上

零件裝拆調(diào)整?便；軸具有良好的加??藝性；節(jié)省材料等。

1).軸的組成

軸的?坯?般采?圓鋼、鍛造或焊接獲得，由于鑄造品質(zhì)不易保證，較少選?鑄造?坯。

軸主要由三部分組成。軸上被?承，安裝軸承的部分稱為軸頸；?承軸上零件，安裝輪轂的部分稱為軸頭；聯(lián)結(jié)軸頭和軸頸的部分稱為軸?。軸頸上

安裝滾動軸承時，直徑尺?必須按滾動軸承的國標(biāo)尺?選擇，尺?公差和表?粗糙度須按規(guī)定選擇；軸頭的尺?要參考輪轂的尺?進?選擇，軸?尺

?確定時應(yīng)盡量使軸頸與軸頭的過渡合理，避免截?尺?變化過?，同時具有較好的?藝性。

2).結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟

設(shè)計中常采?以下的設(shè)計步驟：

1.分析所設(shè)計軸的?作狀況，擬定軸上零件的跨界歌王第二季 裝配?案和軸在機器中的安裝情況。

2.根據(jù)已知的軸上近似載荷，初估軸的直徑或根據(jù)經(jīng)驗確定軸的某徑向尺?。

3.根據(jù)軸上零件受?情況、安裝、固定及裝配時對軸的表?要求等確定軸的徑向（直徑）尺?。

4.根據(jù)軸上零件的位置、配合長度、?承結(jié)構(gòu)和形式確定軸的軸向尺?。

5.考慮加?和裝配的?藝性，使軸的結(jié)構(gòu)更合理。

3).零件在軸上的安裝

保證軸上零件可靠?作，需要零件在?作過程中有準(zhǔn)確的位置，即零件在軸上必須有準(zhǔn)確的定位和固定。零件在軸上的準(zhǔn)確位置包括軸向和周向兩個??。

⑴零件在軸上的軸向定位和固定

常見的軸向定位和固定的?法采?軸肩、各種擋圈、套筒、圓螺母、錐端軸頭等的多種組合結(jié)構(gòu)。

軸肩分為定位軸肩和?定位軸肩兩種。利?軸肩定位結(jié)構(gòu)簡單、可靠，但軸的直徑加?，軸肩處出現(xiàn)應(yīng)?集中；軸肩過多也不利于加?。因此，定位

軸肩多在不致過多地增加軸的階梯數(shù)和軸向?較?的情況下使?，定位軸肩的?度?般取3-6mm，滾動軸承定位軸肩的?度需按照滾動軸承的安裝尺

?確定。?定位軸肩多是為了裝配合理?便和徑向尺?過度時采?，軸肩?度?嚴(yán)格限制，?般取為1-2mm。套筒定位可以避免軸肩定位引起的軸徑

增?和應(yīng)?集中，但受到套筒長度和與軸的配合因素的影響，不宜?在使套筒過長和?速旋轉(zhuǎn)的場合。

擋圈的種類較多，且多為標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計中需按照各種擋圈的?途和國標(biāo)來選?。⑵零件在軸上的周向定位和固定

常見的周向定位和呼啦圈可以減肥嗎 固定的?法采?鍵、花鍵、過盈配合、成形聯(lián)結(jié)、銷等多種結(jié)構(gòu)。

鍵是采?最多的?法。同?軸上的鍵槽設(shè)計中應(yīng)布置在?條直線

上，如軸徑尺?相差不過?時，同?軸上的鍵最好選?相同的鍵寬。

4)、軸的結(jié)構(gòu)?藝性

⑴從裝配來考慮：應(yīng)合理的設(shè)計?定位軸肩，使軸上不同零件在安裝過程中盡量減少不必要的配合?；為了裝配?便，軸端應(yīng)設(shè)計45的倒?；在裝

鍵的軸段，應(yīng)使鍵槽靠近軸與輪轂先接觸的直徑變化處，便于在安裝時零件上的鍵槽與軸上的鍵容易對準(zhǔn)；采?過盈配合時，為了便于裝配，直徑變化可?錐?過渡等。

⑵從加?來考慮：當(dāng)軸的某段須磨削加?或有螺紋時，須設(shè)計砂輪越程槽或退?槽；根據(jù)表?安裝零件的配合需要，合理確定表?粗糙度和加??

法；為改善軸的抗疲勞強度，減?軸徑變化處的應(yīng)?集中，應(yīng)適當(dāng)增?其過渡圓?半徑，但同時要保證零件的可靠定位，過渡圓?半徑?必須?于與

之相配的零件的圓?半徑或倒?尺?。軸的設(shè)計時應(yīng)考慮多??因素和要求，需要解決的問題是軸的選材、結(jié)構(gòu)、強度和剛度。因此軸的強度校核尤為重要，通過校核來確定軸的設(shè)計是否能達到使?要求，最終實現(xiàn)產(chǎn)品的完整設(shè)計。

合理的進?軸的強度校核是軸設(shè)計的主要內(nèi)容，也是評定軸的設(shè)計成敗得先決條件。校核結(jié)果如不滿?承載要求時，則必須修改原結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果，再

重新校核。

1.4課題研究意義

在科學(xué)技術(shù)?速發(fā)展的今天，軸是機械設(shè)備中最常見的?種零件，也是機械傳動系統(tǒng)中重要的零件。對于不同類型的軸，在?作中常常受到多個載荷作?，這些載荷產(chǎn)?的應(yīng)?計算是軸的強度計算中的重要內(nèi)容。

軸的強度校核在材料?學(xué)和機械零件等課程中具有重要的地位。例如轉(zhuǎn)軸?般都是?作在彎曲與扭轉(zhuǎn)共同作?的復(fù)合應(yīng)?狀態(tài)下,對它的強度校核,?般

是采?當(dāng)量應(yīng)?法或疲勞安全裕度的?法。這些強度校核計算?法的理論依據(jù)是塑性材料屈服失效理論(最?切應(yīng)?理論與歪形能理論),并且考慮軸危

險剖?上的彎曲正應(yīng)?與扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?的循環(huán)特性,以及軸的絕對尺?、表?質(zhì)量和應(yīng)?集中等因素對疲勞強度的影響。研究軸的強度校核?法對于提?機械設(shè)備可靠性具有重要意義。

隨著計算機技術(shù)的?泛應(yīng)?，軸類零件的設(shè)計正逐步從???向計算機?動化設(shè)計，不僅提?了設(shè)計質(zhì)量，減少了設(shè)計?作量，同時為現(xiàn)代?速、多

變、?批量?產(chǎn)的設(shè)計提供了必要的保障?段。研究軸的強度校核?法有助于我們更好的掌握軸的強度校核原理，并進?步與計算機應(yīng)?技術(shù)相結(jié)合，提?設(shè)計?平。

第?章軸的強度校核?法2.1強度校核的定義

在機械系統(tǒng)中，?屬材料在外?作?下抵抗永久變形和斷裂的能?稱為強度。強度是衡量零件本?承載能?（即抵抗失效能?）的重要指標(biāo)。強度是機械零部件?先應(yīng)滿?的基本要求。

強度校核就是對材料或設(shè)備的?學(xué)性能進?檢測并調(diào)節(jié)的?種?式，如抗沖擊強度，抗彎曲強度等，并且這種?式以不破壞材料或設(shè)備性能為前提。

強度的校核研究是綜合性的研究，主要是通過其應(yīng)?狀態(tài)來研究零部件的受?狀況以及預(yù)測破壞失效的條件和時機。

2.2常?的軸的強度校核計算?法

進?軸的強度校核計算時，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)?情況，采取相應(yīng)的計算?法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許?應(yīng)?。

對于傳動軸應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強度條件計算。

對于?軸應(yīng)按彎曲強度條件計算。

對于轉(zhuǎn)軸應(yīng)按彎扭合成強度條件計算。

2.2.1按扭轉(zhuǎn)強度條件計算：

這種?法是根據(jù)軸所受的扭矩來計算軸的強度，對于軸上還作?較?的彎矩時，通常采?降低許?扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?的辦法予以考慮。通常在做軸的結(jié)構(gòu)設(shè)

計時，常采?這種?法估算軸徑。

實?軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為：由上式可得軸的直徑為

為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?，MPa式中：TnPAd0≥[]T

TTdnPWT≤2.09550000≈3=

T為軸多受的扭矩，Nmm

TW為軸的抗扭截?系數(shù)，3mm

n為軸的轉(zhuǎn)速，r/min

P為軸傳遞的功率，KW

d為計算截?處軸的直徑，mm

為許?扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?，Mpa，][r值按軸的不同材料選取，常?軸的材料及][r值見下表：

表1軸的材料和許?扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?

空?軸扭轉(zhuǎn)強度條件為：d

d1=其中即空?軸的內(nèi)徑1d與外徑d之?，通常取=0.5-0.6這樣求出的直徑只能作為承受扭矩作?的軸段的最?直徑。例如，在設(shè)計?級圓柱齒

輪減速器時，假設(shè)?速軸輸?功率P1=2.475kw，輸?轉(zhuǎn)速n1=960r/min，則可根據(jù)上式進?最?直徑估算，若最?直徑軸段開有鍵槽，還要考慮鍵槽對軸的強度影響。

根據(jù)?作條件，選擇45#鋼，正?，硬度HB170-217，作為軸的材料，A0值查表取A0=112，則mmnPAd36.15960

475.2112110min=?==因為?速軸最?直徑處安裝聯(lián)軸器，并通過聯(lián)軸器與電動機相連接，設(shè)有?個鍵槽，則：mmdd43.16%)71(36.15%)71(min'

min=+?=+=另外，實際中，由于減速器輸?軸通過聯(lián)軸器與電動機軸相聯(lián)結(jié)，則外伸段軸徑與電動機軸徑不能相差太?，否則難以選擇合適的聯(lián)軸

器，取電動機軸dd8.0'min=，查表，取mmd38=電動機軸,則：

[]T

mmdd4.3038*8.08.0'

min===電動機軸綜合考慮，可取mmd32'min=

通過上?的例?，可以看出，在實際運?中，需要考慮多??實際因素選擇軸的直徑??。

2.2.2按彎曲強度條件計算：

由于考慮啟動、停車等影響，彎矩在軸截?上鎖引起的應(yīng)?可視為脈動循環(huán)變應(yīng)?。

則其中：

M為軸所受的彎矩，Nmm

W為危險截?抗扭截?系數(shù)(3mm)具體數(shù)值查機械設(shè)計?冊B19.3-15~17.

][1為脈動循環(huán)應(yīng)?時許?彎曲應(yīng)?(MPa)具體數(shù)值查機械設(shè)計?冊B19.1-1

2.2.3按彎扭合成強度條件計算

由于前期軸的設(shè)計過程中，軸的主要結(jié)構(gòu)尺?軸上零件位置及外載荷和?反?的作?位置均已經(jīng)確定，則軸上載荷可以求得，因?可按彎扭合成強度

條件對軸進?強度校核計算。?般計算步驟如下：

(1)做出軸的計算簡圖：即?學(xué)模型

通常把軸當(dāng)做置于鉸鏈?座上的梁，?反?的作?點與軸承的類型及布置?式有關(guān)，現(xiàn)在例舉如下?種情況：

][7.1][≤1-0==WMca

圖1軸承的布置?式

當(dāng)LedL5.0,1≤/,dedL5.0,1/=>但不?于（0.25~0.35）L，對于調(diào)?軸承e=0.5L

在此沒有列出的軸承可以查閱機械設(shè)計?冊得到草書練字 。通過軸的主要結(jié)構(gòu)尺?軸上零件位置及外載荷和?反?的作?位置，計算出軸上各處的載荷。通過

?的分解求出各個分?，完成軸的受?分析泥字成語 。

（2）做出彎矩圖

在進?軸的校核過程中最?的難度就是求剪?和彎矩，畫出剪?圖和彎矩圖，因此在此簡單介紹下求剪?和彎矩的簡便?法。

橫截?上的剪?在數(shù)值上等于此橫截?的左側(cè)或右側(cè)梁段上所有豎向外?（包括斜向外?的豎向分?）的代數(shù)和。外?正負(fù)號的規(guī)定與剪?正負(fù)號的規(guī)定相同。剪?符號：當(dāng)截?上的剪?使考慮的脫離體有順時針轉(zhuǎn)動趨勢時的剪?為正；反之為負(fù)。

橫截?上的彎矩在數(shù)值上等于此橫截?的左側(cè)或右側(cè)梁段上的外?（包括外?偶）對該截?形?的?矩之代數(shù)和。外?矩的正負(fù)號規(guī)定與彎矩陸軍上將 的正負(fù)

號規(guī)定相同。彎矩符號：當(dāng)橫截?上的彎矩使考慮的脫離體凹向上彎曲（下半部受拉，上半部受壓）時，橫截?上的彎矩為正；反之凹向下彎曲（上半部受拉，下半部受壓）為負(fù)。

不論在截?的左側(cè)或右側(cè)向上的外?均將引起正值的彎矩，?向下的外?則引起負(fù)值的彎矩。

利?上述結(jié)論來計算某?截?上的內(nèi)?是?常簡便的，此時不需畫脫離體的受?圖和列平衡?程，只要梁上的外?已知，任?截?上

的內(nèi)?均可根據(jù)梁上的外?逐項寫出。因此，這種求解內(nèi)?的?法稱為簡便法。

1、列剪??程和彎矩?程，畫剪?圖和彎矩圖

①梁的不同截?上的內(nèi)?是不同的，即剪?和彎矩是隨截?的位置?變化。

②為了便于形象的看到內(nèi)?的變化規(guī)律，通常是將剪?和彎矩沿梁長的變化情況?圖形來表?—剪?圖和彎矩圖。

③剪?圖和彎矩圖都是函數(shù)圖形，其橫坐標(biāo)表?梁的截?位置，縱坐標(biāo)表?相應(yīng)的剪?和彎矩。

④剪?圖和彎矩圖的畫法是：先列出剪?和彎矩隨截?位置變化的函數(shù)式，再由函數(shù)式畫出函數(shù)圖形。

剪??程和彎矩?程：以梁的左端點為坐標(biāo)原點，x軸與梁的軸線重合,找出橫截?上剪?和彎矩與橫截?位置的關(guān)系,這種關(guān)系稱為剪??程和彎矩

?程。)(xFsFs，M=M(x)；2、剪?圖和彎矩圖的繪制?向的判定：

剪?:正值剪?畫在x軸上側(cè)，負(fù)值剪?畫在x軸下側(cè)。

彎矩:正值彎矩畫在x軸的下側(cè)；負(fù)值彎矩畫在x軸上側(cè)。

3、繪剪?圖和彎矩圖的基本?法：?先分別寫出梁的剪??程和彎矩?程，然后為什么造句 根據(jù)它們作圖。

4、作剪?圖和彎矩圖的?條規(guī)律

取梁的左端點為坐標(biāo)原點，x軸向右為正；剪?圖向上為正；彎矩圖向下為正。以集中?、集中?偶作?處，分布荷載開始或結(jié)束處，及?座截?處為界點將梁分段。分段寫出剪??程和彎矩?程，然后繪出剪?圖和彎矩圖。

梁上集中?作?處左、右兩側(cè)橫截?上，剪?值（圖）有突變，其突變值等于集中?的數(shù)值。在此處彎矩圖則形成?個尖?。梁上集中?偶作?處左、右兩側(cè)橫截?上的彎矩值也有突變，其突變值等于集中?偶矩的數(shù)值。但在此處剪?圖沒有變化。

梁上的最?剪?發(fā)?在全梁或各梁段的邊界截?處；梁上的最?彎矩發(fā)?在全梁或各梁段的邊界截?，或F=0的截?處。

5、求各分?的彎矩合成：

22VHMMM+=

軸的載荷分析圖如下：

圖2軸的載荷分析圖

（3）校核軸的強度

通過以上計算得到得彎矩M和扭矩T后，可針對某些危險截?（即彎矩和扭矩??軸徑?可能斷的截?）做彎扭合成強度的校核計算。

按第三強度理論的計算應(yīng)?公式：

為對稱循環(huán)變應(yīng)?

為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?

為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響，引?折合系數(shù)，則

224+=ca

若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?為靜應(yīng)?時：取=0.3

若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?為脈動循環(huán)應(yīng)?時：取=0.6

若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?為對稱循環(huán)應(yīng)?時：取=1.0

對于直徑為d的圓軸：

彎曲應(yīng)?

扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?代?與得：

式中：][1為對稱循環(huán)變應(yīng)?的軸的許?彎曲應(yīng)?(MPa)，具體數(shù)值查機械設(shè)計?冊B19.1-1

ca為軸的計算應(yīng)?Mpa

M為軸所受的彎矩Nmm

T為軸所受的扭矩Nmm

W為軸的抗彎截?系數(shù)(3mm)具體數(shù)值查機械設(shè)計?冊B19.3-15-17

下?本?以?級圓柱齒輪減速器的輸出軸為例詳細(xì)介紹按彎扭合成強度條件對軸進?強度校核的計算?法。

圖3?級圓柱齒輪減速器輸出軸零件圖

?先，作出軸的扭矩圖如下：2

2)(4+=caWT2=W

TMWTWMca2222)()2(4)(+=+=W

M=

圖4?級圓柱齒輪減速器輸出軸扭矩圖

按照上?提到的第三強度理論公式：

][)化合價口訣 (12

2-≤+=W

TMca式中：

ca-軸的計算應(yīng)?，單位為Mpa;

M-軸所受的彎矩，單位為;

T-軸所受的扭矩，單位為;

W-軸的抗彎截?系數(shù)，單位為mm3依次確定式中的各個參數(shù)：

根據(jù)減速器輸出軸的受?條件，已知：

NFt8430=

NFr3100=

NFa1800=

NFvr31602-=

NFvr7871=

NFHr54802-=

NFHr28601-=

mNT?=49.1429根據(jù)圖分析可得：

mmNLFMHrH?=?-=?=5124005.93548012

mmNLFMVrV?=?-=?=2750005.933160222

mmNLFMVrV?=?=?=1370005.173787212

mmNdFaMa?=?=?=3085202

8.34218002因此：

2222VHMMM+==2

121VHMMM+==

根據(jù)軸的?作條件，取=0.6。

計算抗扭截?系數(shù)W

根據(jù)彎矩圖可知道，危險截?在齒輪段的軸上，因此截?形狀如下所?：

圖5?級圓柱齒輪減速器輸出軸危險截?圖

查表15-4可得：

dtdbtdW2)(3223

--=分別帶如圖?所?的數(shù)據(jù)，可得：323.36840mmW=

根據(jù)危險截?分析,取M=強度的計算：

將以上數(shù)據(jù)分別帶?上式中可得：

MPaca1.16=

前?已經(jīng)選定軸的材料為45鋼，由表15-1查得MPa60][1=-,所以][1-

2.2.4精確計算（安全系數(shù)校核計算）

安全系數(shù)校核計算分為按疲勞強度條件和按精強度條件進?精確計算。

1.按疲勞強度條件進?精確計算

這種校核計算的實質(zhì)在于確定變應(yīng)?情況下軸的安全程度。在已知軸的外形、尺?及載荷的基礎(chǔ)上，即可通過分析確定出?個或多個

危險截?（這時不僅要考慮彎曲應(yīng)?和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?的??，?且要考慮應(yīng)?集中和絕對尺?等因素影響的程度），按照公式求出計算安全系數(shù)并應(yīng)使

其稍?于或?少等于設(shè)計安全系數(shù)。

公式如下：其中：

S為只考慮彎矩作?時的安全系數(shù)

S為只考慮扭矩作?時的安全系數(shù)

[S]為按疲勞強度計算的許?安全系數(shù)：見下表。

表2許?安全系數(shù)選取條件

僅有法向應(yīng)?時，應(yīng)滿?僅有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)?時，應(yīng)滿?

式中1對稱循環(huán)應(yīng)?下的材料彎曲疲勞極限(MPa)，具體數(shù)值查機

械設(shè)計?冊B19.1-1

1對稱循環(huán)應(yīng)?下的材料扭轉(zhuǎn)疲勞極限(MPa)，具體數(shù)值查機

械設(shè)計?冊B19.1-1

KK、為彎曲和扭轉(zhuǎn)時的有效應(yīng)?集中系數(shù),具體數(shù)值查機械設(shè)

計?冊B19.3.5-7

為表?質(zhì)量系數(shù),具體數(shù)值查機械設(shè)計?冊B19.3-8-10.]

[≥22SSSSSS+=][≥1SKSm+=][≥1SKSm

+=

、為材料拉伸和扭轉(zhuǎn)的平均應(yīng)?折算系數(shù),具體數(shù)值查機械

設(shè)計?冊B19.3-13.

m、為彎曲應(yīng)?的應(yīng)?幅和平均應(yīng)?(MPa)具體數(shù)值查機械設(shè)

計?冊B19.3-12

m、為轉(zhuǎn)應(yīng)?的應(yīng)?幅和平均應(yīng)?(MPa)

圖6?級圓柱齒輪減速器輸出軸軸承布置圖

如上圖所??級圓柱齒輪減速器的輸出軸承結(jié)構(gòu)?意，?先判斷危險截?，截?a-a、b-b、c-c、d-d和e-e都有應(yīng)?集中源(鍵槽、齒輪和軸的配合、

過渡圓?等)，且當(dāng)量彎矩均較?，故確定為危險截?，下?就以a-a截?為例進?安全系數(shù)校核。

A、a-a截?上的應(yīng)?：

彎曲應(yīng)?幅：

MPaWMa88.129.169.1084.1882

2=+==扭轉(zhuǎn)應(yīng)?幅：MPaWTra92.71

.3024772=?==彎曲平均應(yīng)?：0=m

扭轉(zhuǎn)平均應(yīng)?：MPaan92.7==

B、材料的疲勞極限：根據(jù)MPab650=，MPas360=查表7-1附注得：

2.0=a，1.0=z

C、a-a截?應(yīng)?集中系數(shù)：查附表7-1得：

825.1=ak，625.1=rk

D、表?狀態(tài)系數(shù)及尺?系數(shù)：查附表7-5、附表7-4,得：

)6.1650(92.00mRMPaa===，81.0=a，76.0=r

E、分別考慮彎矩或扭矩作?時的安全系數(shù)：7.91

=+=-nakS

2.81=+=-nakS

4.1][26.622=>=+=SSSSSSca

故安全。

2.按靜強度條件進?精確計算

這種校核?的是評定軸對塑性變形的抵抗能?。根據(jù)軸材料的屈服強度和軸上作?的最?瞬時載荷，計算軸危險截?處的靜強度安全系數(shù)。

靜強度校核時的強度條件是：式中：

為危險截?靜強度的計算安全系數(shù)

為按屈服強度的設(shè)計安全系數(shù)

為1.2-1.4?于?塑性材料制成的剛軸

為1.4-1.8，?于中等塑性材料制成的剛軸

為1.8-2，?于低塑性材料制成的剛軸

為2-3，?于鑄造軸

為只考慮彎矩和軸向?時的安全系數(shù)為只考慮扭矩時的安全系數(shù)S

SSSSSSSSSSSca≥22+=caSSSSSSSSSSSSSSSSSSS=式中

為材料的抗彎和抗扭屈服極限，MPa

為軸的危險截?上所受的最?彎矩和最?扭矩，Nmm

為軸的危險截?上所受的最?的軸向?，N

A為軸的危險截?的?積，分別為危險截?的抗彎和抗扭截?系數(shù),3mm具體數(shù)值查機械設(shè)計?冊B19.3-15-17.

通過以上?種校核強度的?法完成軸的設(shè)計，如果校核結(jié)果如不滿?承載要求時，則必須修改原結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果，再重新校核。

TSSWTSmax=S、SamaxFmaxmaxTM、T

WW、