12-4 轴的设计与计算 12-4-1 按扭转强度计算 |
| 轴不是标准零件,需要自己设计计算。在满足强度和保证轴正常工作的条件下来设计轴。例如:用于带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器的低速轴。已知电动机输出的传动功率P=15kW,从动齿轮转速n=280r∕min,从动齿轮分度圆直径d=320mm,轮毂长度l=80mm试设计减速器的从动轴的结构和尺寸。 |
| 12.4.1 按扭转强度计算 |
| 这种计算方法主要应用于传动轴，也可以初步估算轴的最小直径，在此基础上进行轴的结构设计。 |
| ※ 按扭转强度计算公式 |
| ※ 式中,[τ]许用扭转切应力: MPa |
| → T-轴传递的转矩，也是轴承受的扭矩: N·mm |
| → W-轴的抗扭截面系数: W=0.2,mm |
| → P-轴传递的功率: kw |
| → d-轴的直径: mm |
| → n-轴的转速: r/min |
| C为由轴的材料和受载情况所决定的常数。按公式计算轴的直径，当轴截面上有一个键槽时，轴径应增大5%；有两个键槽时，应增大10%。 |
12-4-1 轴的刚度计算概念
按弯扭合成强度计算
1、 作轴的受力简图
轴上零件所受的作用力，其作用点在轮毂宽度的中间点。而轴承处支承反力作用点的位置，要根据轴承的类型和布置方式确定。
如果轴上的载荷不在同一平面内，需求出两个互相垂直平面的支承反力。即水平面和垂直面支承反力。
2、 作弯矩图
根据受力简图分别作出水平面弯矩图MH和垂直面的弯矩MV，求出合成弯矩M并作合成弯矩图。
3、 作轴的扭矩图
4、 作当量弯矩图
根据已作出合成弯矩图和扭矩图，按第三强度理论计算各剖面上的当量弯矩Me，并作当量弯矩图。
式中。a--根据扭矩性质而定的校正系数，对于不变的扭矩，α＝0．3；对于脉动循环变化的扭矩，α＝0．6；对于对称循环变化的扭矩，α＝1。
5、 轴的强度计算
求出危险截面的当量弯矩后，按强度条件计算：
W--轴的危险截面的抗弯截面系数，W=0。1d3，