11.10轴设计示例

5.求轴上的载荷
  首先根据轴的结构图,作出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时,应从手册中查取图示中的a值。对于30313型圆锥滚子轴承。由手册中查得a=29mm。因此,作为简支梁的轴的支承跨距L2+L3=71+141 =212mm。根据轴的计算简图作出轴的弯矩、扭矩图和计算弯矩图。
  从轴的结构图计算弯矩图中可以看出截面C 处的计算弯矩最大,是轴的危险截面。现将计算出的截面C处的MHMVMMca 的值列于表中。

载荷
水平面H
垂直面V
支反力R
FNH1=3327N,FNH2=1675N
FNV1=1869N,FNV2=-30N
弯矩M
MH=236217N·mm
MV1=132699N·mm,MV2=-4140N·mm
总弯矩

    

    

扭矩T
    T3=960000N·mm
计算弯矩Mca

(其中的0.6为所取的a值)

6.按弯扭合成应力校核轴的强度
  进行校核时,通常只校核轴上承受最大计算弯矩的截面(即危险截面C)的强度。则由公式及上表中数值可得

      

  前已选定轴的材料为45号钢,由轴常用材料性能表查得[σ-1]=60MPa。因此σca<[σ-1],故安全。

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