轴的计算Word下载.docx

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—轴传递的转矩，也是轴承受的扭矩，；

—轴的抗扭截面系数，；

—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（见下表）。

-轴传递的转矩，也是轴承受的扭矩，单位：

N.mm

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%。

轴常用材料的值和C值

注：

当作用在轴上的弯矩比转矩小或只受转矩时，C取较小值，否则C取较大值。

14.3.2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和垂直面的弯矩，求出合成弯

矩并作合成弯矩图。

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

，并作当量弯矩图。

式中，—根据扭矩性质而定的校正系数，对于不变的扭矩，；

对

于脉动循环变化的扭矩，；

对于对称循环变化的扭矩，。

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：

—轴的危险截面的抗弯截面系数，。

表12.3轴材料的许用弯曲应力：

14．4轴的设计举例

例12.1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,从动齿轮转速，从动齿轮分度圆

直径，轮毂长度。

试设计减速器的从动轴的结构和尺寸。

解：

1.选择轴的材料确定许用应力

选用45钢，调质处理，查表强度极限，许用弯曲应力

。

?

2.按扭转强度初步计算轴径

取材料系数?

?

轴的截面上有一个键槽，将直径增大，则

取标准值,即轴的最小直径。

3.轴的结构设计

1）轴上零件的定位、固定和装配,单级减速器采用阶梯轴，可将轴装配在箱体中

央，与两轴承对称分布，先装配齿轮，左面用轴肩定位，右面用套筒轴向固定，齿轮靠

平键周向固定。

左轴承用轴肩和轴承盖固定，右轴承用套筒和轴承盖固定，两轴承的周

向固定采用过盈配合。

联轴器装配在轴的右端，采用平键作周向固定，轴肩作轴向固定

2）确定轴的各端直径和长度,轴的外伸端直径，其长度应比装HL型

联轴器的长度稍短。

通过轴承盖和右轴承处的直径。

初选深沟球轴承

6311，其内径为，宽度为。

取标准直径为。

此处轴段的长

度应根据轴承盖的结构来确定，（参考机械设计手册）。

装齿轮处的直径取标准直径，

轴头的长度。

齿轮与箱体之间应有一定的距离，（一般

）轴承的内壁与箱体内壁应有一定的距离（一般）取套

筒为20mm。

轴环直径，取轴环直径为75mm。

绘制轴

的结构设计草图（见上图），计算轴承间的跨度上图），计算轴承间的跨度

4.按弯扭组合强度校核轴的强度

1）绘制轴受力简图（见右图）　

5）校核危险截面的强度

强度足够。

5.绘制轴的工作图

一般来说，在排量一定的情况下，缸径小，行程长的汽缸较注重扭矩的发挥，转速都不会太高，适用于需要大载荷的车辆。

而缸径大，行程短的汽缸较注重功率的输出，转速通常较高，适用于快跑的车辆。

简单来说：

功率正比于扭矩×

转速

补充一点：

为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢？

我们知道，功率P＝功W÷

时间t功W＝力F×

距离s所以，P＝F×

s/t＝F×

速度v

这里的v是线速度，而在引擎里，曲轴的线速度＝曲轴的角速度ω×

曲轴半径r，代入上式得：

功率P＝力F×

半径r×

角速度ω；

而力F×

半径r＝扭矩

得出：

功率P＝扭矩×

角速度ω所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来

角速度的单位是弧度/秒，在弧度制中一个派代表180度

各种截面的面积、惯性矩、搞弯截面模数、重心到相应边的距离、惯性半径

面积

正方形A*AA*A*A*A/12