轴的强度计算
?11—4-1 轴的强度计算 一、按扭转强度条件计算
适用:?用于只受扭矩或主要承受扭矩的传动轴的强度计算;
?结构设计前按扭矩初估轴的直径d min
强度条: Mpa (11-1) 件
设计公式: mm (11-2)
轴上有键槽需要按一定比例修正:一个键槽轴径加大3,5%;二个键槽轴径加大7,
11%。
2 ——许用扭转剪应力(N/mm)
C——轴的
材料
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系数，与轴的材料和载荷情况有关。 对于空心轴: (mm)(11-3)
， d—空心轴的内径(mm) 1
二、按弯扭合成强度条件计算:
条件:已知支点、扭距，弯距可求时
步骤:
1、作轴的空间受力简图(将分布力看成集中力，)轴的支承看成简支梁，支点作
用于轴承中点，将力分解为水平分力和 垂直分力;
2、求水平面支反力R、R作水平内弯矩图; H1H2
3、求垂直平面内支反力R、R，作垂直平面内的弯矩图; V1V2
4、作合成弯矩图;
5、作扭矩图;
6、作当量弯矩图;
——为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数。
?弯矩引起的弯曲应力为对称循环的变应力，而扭矩所产生的扭转剪应力往往为非对称循环变应力
? 与扭矩变化情况有关:
——扭矩对称循环变化
——扭矩脉动循环变化
——不变的扭矩
， ， 分别为对称循环、脉动循环及静应力状态下的许用弯曲应力。 7、校核轴的强度——M 处;M较大，轴径d较小处。 emaxe
Mpa (11-4)
3W——抗弯截面模量 mm，见附
表
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11不同截面的W。
设计公式: (mm) (11,5)
如果计算所得d大于轴的结构设计d，则应重新设计轴的结构。 结构
对于心轴:T=0，Me=M:转动心轴，许用应力用 ;
固定心轴，许用应力用 ——弯曲应力为脉动循环。
三、轴的安全系数校核计算
1、疲劳强度校核——精确计算(比较重要的轴)
要考虑载荷性质、应力集中、尺寸因素和表面质量及强化等因素的影响。根据结构设计选择Me较大，并有应力集中的几个截面，计算疲劳强度安全系数
S=1.3,1.5——材料均匀，载荷与应力计算准确;
S=1.5,1.8——材料不够均匀，载荷与应力计算欠准确;
S=1.8,2.5——材料均匀性计算准确性均较低或轴的直 。
S——许用安全系数 (11,6)
其中:
按
综合影响因素—材料特性， 、 、 、 。
2、静强度校核——校核轴对塑性变形的抵抗能力
S——许用安全系数 S=1.2,2 (11,7) SS
(11,8)
浙公网安备 33021202002483