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1、下一頁,上一頁,退出,分目錄,第八章 軸,第一節(jié) 概 述,第二節(jié),軸 的材料,第三節(jié),軸的結 構 設 計,第四節(jié),軸的強度計算,第五節(jié),軸的剛度計算,,本章目錄,第六節(jié) 軸的共振和臨界轉速的概念,下一頁,總目錄,退出,第一節(jié) 概述,一、,軸的用途,與分類,按,外形分,按,載荷分,直軸,曲軸,轉軸,軟軸,傳動軸,心軸,光軸,階梯軸,空心軸,固定心軸,轉動心軸,軸的,分類,軸的,分類,應用,軸的,分類,應用,軸的,分類,軸的,分類,軸的,分類,軸的,分類,應用,軸的,分類,軸的,分類,二、軸的失效形式及,設計準則,疲勞斷裂,變形,共振,主要失效形式,設計準則,疲勞強度校核、靜強度校核,剛度計算
2、,振動穩(wěn)定性計算,軸 的材料選擇,軸徑的初步計算,軸的結 構 設 計,軸的強度校核,軸的剛度、穩(wěn)定性計算,軸 的設 計步驟,第二節(jié) 軸的材料,對軸材料的要求,具有足夠的強度、足夠的塑性、沖擊韌性、抗磨損性和抗腐蝕性；對應力集中的敏感性?。痪哂辛己玫墓に囆?；能通過各種熱處理方式提高軸的疲勞強度。,軸材料的選擇,主要采用碳素鋼和合金鋼。碳鋼比合金鋼價廉，對應力集中的敏感性較小，應用廣泛。表8-1,第三節(jié)軸的結 構 設 計,原則,:,,1,軸上零件易于安裝、調(diào)整、拆卸,,,2,軸的受力合理、應力集中小,,,3,軸上零件定位準確,,,4,軸便于加工,,,加工工藝性好,合理地定出軸各部分的幾何形狀和尺寸
3、,一、制造安裝要求,1 軸的形狀,階梯軸,光軸,等強度,易于加工,2 軸的裝配工藝性,二、改善軸的受力情況,1,軸上零件的布置,2,減輕軸的應力集中,,1,）階梯軸相鄰軸段直徑相差不易過大,,,2）軸肩過渡圓角應大,3,）,在軸上或輪轂上開減載槽,,,,4,）肩環(huán),5,）凹,切,圓角,6,）柔性輪轂,7,）盤銑刀開鍵槽,,,,8),軸上盡量開橫孔，若不可避免應將孔端倒角，提高表面粗糙度等級,9）避免在軸上打印,三、軸上零件的定位和固定,1,軸上零件的周向定位與固定,1）鍵聯(lián)接,2）花鍵聯(lián)接,1 軸上零件的周向定位與固定,3）成型聯(lián)接,1 軸上零件的周向定位與固定,4,）彈性環(huán)聯(lián)接,1 軸上零件
4、的周向定位與固定,5）銷聯(lián)接,1 軸上零件的周向定位與固定,6）過盈聯(lián)接,1 軸上零件的周向定位與固定,2,軸上零件的軸向定位與固定,1）軸肩,2,）軸環(huán),2,軸上零件的軸向定位與固定,,3,）鎖緊擋圈,2,軸上零件的軸向定位與固定,,4,）彈性擋,圈,2,軸上零件的軸向定位與固定,2,軸上零件的軸向定位與固定,5）軸端擋圈,,,6）圓螺母定位,2,軸上零件的軸向定位與固定,7）套筒定位,2,軸上零件的軸向定位與固定,8）圓錐形軸頭定位,2,軸上零件的軸向定位與固定,四、軸的加工工藝性,,一、按扭轉強度條件計算,已知：轉矩,設計：軸,適用：1 傳動軸的設計,2 粗估軸徑,3 不重要軸的設計,第
5、四節(jié) 軸的強度計算,軸的強度計算,τ,T,——,軸的扭轉應力，,N/mm，,,T——,軸,傳遞的扭矩，,N.mm,,W,T,——,軸的抗扭截面模量，,mm,3,；,,P——,軸傳遞的功率，,kW；,,n——,軸的轉速，,r/min；,,[τ,T,]——,許用扭轉應力，,N/mm；,一、按扭轉強度條件計算,設計公式，軸的最小直徑,A,0,——,由軸材料及承載情況確定的系數(shù)，表8-2,,當軸上有鍵槽時，應適當增大軸徑：單鍵增大3%，雙鍵增大7%~10%。,二、按彎扭合成強度計算,已知：各段軸徑，軸所受各力、軸承跨距,計算：軸的強度,可,先畫出軸的彎扭合成圖，然后計算危險截面的最大彎曲應力。主要用于
6、計算一般重要受彎扭復合的軸。計算精度中等。,二、按彎扭合成強度計算,第三強度理論,彎曲應力,對稱循環(huán),彎曲應力與扭轉切應力的循環(huán)特征不同所以引入的修正系數(shù),α,扭轉應力,不變化的轉矩,脈動變化的轉矩,頻繁正反變化的轉矩,[,σ],-1,對稱循環(huán)許用應力,[,σ],0,脈動循環(huán)應力軸的許用應力,[,σ],+1,靜應力狀態(tài)下軸的許用應力,軸的許用彎曲應力，表8-3,,計算彎矩,或,校核軸徑,三 疲勞強度計算安全系數(shù),已知：各段軸徑、軸所受各力、軸,,承跨距、過渡圓角、表面粗糙度、軸轂配合,計算：軸的強度,用于重要的軸，計算精度高且復雜,,軸的疲勞強度許用安全系數(shù),[,S]＝1.3-1.5,,用于材料均勻,,[,S]=1.5-1.8,,用于材料不夠均勻,,[,S]=1.8-2.5,,用于材料均勻性及計算精確度很低,或軸徑,d>200mm,Ss=1.2~1.4,,用于高塑性材料；,,Ss=1.4~1.8,,用于中等塑性材料,,Ss=1.8~2,,用于低塑性材料的軸,,Ss=2~3,,用于鑄造軸.,第五節(jié) 軸的剛度計算,T,T,y,第六節(jié) 軸的共振和臨界轉速的概念,剛性軸,nn,c1,，1.4 n,c1,≤n≤0.7 n,c2,,一階臨界轉速,,二階臨界轉速,Goodbye,
軸的共振和臨界轉速的概念
