1、軸常用材料及主要力學(xué)性能轉(zhuǎn)軸：支承傳動(dòng)機(jī)件又傳遞轉(zhuǎn)矩，既同時(shí)承受彎矩和扭矩的作用。 心軸：只支承旋轉(zhuǎn)機(jī)件而不傳遞轉(zhuǎn)矩，既承受彎矩作用。(轉(zhuǎn)動(dòng)心軸：工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)；固定心軸：工作時(shí)軸不轉(zhuǎn)動(dòng) )； 傳動(dòng)軸：主要傳遞轉(zhuǎn)矩，既主要承受扭矩，不承受或承受較小的彎矩。 花鍵軸、空心軸：為保持尺寸穩(wěn)定性和減少熱處理變形可選用鉻鋼；軸常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如 35、45和50，其中45號(hào)鋼最為常用。不太重要及受 載較小的軸可用Q235 Q275等普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；受力較大，軸尺寸受限制，可用合金結(jié)構(gòu)鋼 受載荷大的軸一般用調(diào)質(zhì)鋼。調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)處理后得到的是索氏體組織，它比正火或退火所得到的鐵素體混合組織，具 有更好

2、的綜合力學(xué)性能，有更高的強(qiáng)度，較高的沖擊韌度，較低的脆性轉(zhuǎn)變溫度和較高的疲 勞強(qiáng)度。調(diào)質(zhì)鋼：35、45、40Cr、45Mn2 40MnB 35CrMo 30CrMnSi、40CrNiMo；大截面非常重要的軸可選用鉻鎳鋼；高溫或腐蝕條件下工作的軸可選用耐熱鋼或不銹鋼； 在一般工作溫度下，合金結(jié)構(gòu)鋼的彈性模量與碳素結(jié)構(gòu)鋼相近，為了提高軸的剛度而選用合 金結(jié)構(gòu)鋼是不適宜的。軸的強(qiáng)度計(jì)算 軸的強(qiáng)度計(jì)算一般可分為三種：1:按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度或剛度計(jì)算；2:按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算；3:精確強(qiáng)度校核計(jì)算1:按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度或剛度計(jì)算按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度及剛度計(jì)算軸徑的公式表6 118軸的類(lèi)型按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算按扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算實(shí)心軸空心軸d

3、T7 2 L漢1 A3；P 汽1d _9 3疋1- Bf P 疋1.Vp 斬一,Yn Z4說(shuō)明d :軸端直徑 mmt p：許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力MPa，按表6-1-19選取T：軸所傳遞的扭矩 N mC p：許用扭轉(zhuǎn)角 /m，按表6-1-20選取PT =9550 A:系數(shù)，按表6-1-19選取nP:軸所傳遞的功率，kWB:系數(shù)，按表6-1-20選取dn：軸的工作轉(zhuǎn)速r/minct = 1(空心軸內(nèi)徑d1與外徑d之比)d注：當(dāng)截面上有鍵槽時(shí)，應(yīng)將求得的軸徑增大，其增大值見(jiàn)表6-1-22。剪切彈性模量G=79.4GPa時(shí)的B值表6 1 20C p( )/m0.250.511.522.5B12910991.5

4、82.77772.8注：1.表中C p值為每米軸長(zhǎng)允許的扭轉(zhuǎn)角；2.許用扭轉(zhuǎn)角的選用， 應(yīng)按實(shí)際而定。參考的范圍如下：要求精密，穩(wěn)定的傳動(dòng)，取C p=0.250.5 ( )/m般傳動(dòng)，取C p=0. 51 ( )/m ;要求不高的傳動(dòng)，可取Cp大于1 ( )/m ；軸的材料Q235- A; 20Q275; 201Cr18Ni9Ti4540Cr ; 35SiMn ; 42SiMn ;40MnB 38SiMnMO; 3Cr13;t p MPa15 2520 3525 4535 55A149 126135 112126 103112 97起重機(jī)傳動(dòng)軸C p=15違O/m；注：1.表中T p值是考慮了

5、彎曲影響而降低了的許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力。2. 在以下情況下 T P取較大值、A取較小值：彎矩較小或只受扭矩作用、載荷較平穩(wěn)、無(wú)軸向載荷或只有較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸單向旋轉(zhuǎn)。反之，T P取較小值，A取較大值。3. 在計(jì)算減速器的中間軸的危險(xiǎn)截面處安裝小齒輪處的直徑時(shí)，假設(shè)軸的材料為45號(hào)鋼：取A=130165。其中二級(jí)減速器的中間軸及三級(jí)減速器的高速中間軸取A=155165。三級(jí)減速器的低速中間軸取A=130。2 :按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算；表 6 1 19幾種常用軸材料的T P及A值按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸徑的公式表6 1 21M 2 - 0 T2皿咋一4d*M2T21V Jp n4P載何平穩(wěn)：P

6、 = ；1P載荷變化：；P = =Op說(shuō) d :軸的直徑mm明 M：軸在計(jì)算截面所受彎矩，N.mT：軸在計(jì)算截面所受的扭矩N md +ip、T op、T -ip:軸的許用彎曲應(yīng)力MPa，按表6-1-1注4的說(shuō)明取空心軸內(nèi)徑di與外徑d之比口=主d注：校正系數(shù) 屮值是由扭應(yīng)力的變化來(lái)決定的;扭應(yīng)力不變時(shí)1p疋0.3 ;扭應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化時(shí)疋0.6 ;扭應(yīng)力按對(duì)稱(chēng)循環(huán)變化時(shí)Op二p當(dāng)零件用緊配合裝于軸上時(shí)，軸徑應(yīng)比計(jì)算值增大810%如果截面上有鍵槽時(shí)，應(yīng)將求得的軸徑增大，其增大值見(jiàn)表6-1-22。表 6-1-22如果軸端裝有補(bǔ)償式聯(lián)軸器或彈性聯(lián)軸器，由于安裝誤差和彈性元件的不均勻磨損，將 會(huì)使軸

7、及軸承受到附加載荷，附加載荷的方向不定。附加載荷計(jì)算公式見(jiàn)表6-1-23。有鍵槽時(shí)軸徑增大值軸的直徑mm 100有一個(gè)鍵槽時(shí)的增大值%753有兩個(gè)相隔180鍵槽時(shí)的增大值%15107附加載荷計(jì)算公式表6-1-23聯(lián)軸器名稱(chēng)計(jì)算公式說(shuō)明齒輪聯(lián)軸器M =K/TM 附加彎矩，Nm/2000TT傳遞扭矩N m十字滑塊聯(lián)軸器F :=(0.20.4)DK 系數(shù)2000T用稀油或清潔的干油潤(rùn)滑K/ = 0.07NZ撓爪型聯(lián)軸器=(0.10.3)D用臟干油潤(rùn)滑K/ = 0.13F/=(0.2 不能保證及時(shí)潤(rùn)滑 K/ =0.3彈性圈柱銷(xiāo)聯(lián)軸器附加徑向力，NC Ci厶UUU 10.35)D聯(lián)軸器外徑，mmD0D柱

8、銷(xiāo)中心圓直徑，mm3:精確強(qiáng)度校核計(jì)算軸強(qiáng)度的精確校核是在軸的結(jié)構(gòu)及尺寸確定后進(jìn)行，通常采用平安系數(shù)校核法。3.1疲勞強(qiáng)度平安系數(shù)校核疲勞強(qiáng)度平安系數(shù)校核的目的是校核軸對(duì)疲勞破壞的抵抗能力，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，根 據(jù)其實(shí)際尺寸，承受的彎矩、轉(zhuǎn)矩圖，考慮應(yīng)力集中，外表狀態(tài)，尺寸影響等因素及軸材料 的疲勞極限，計(jì)算軸的危險(xiǎn)截面處的平安系數(shù)值是否滿(mǎn)足許用平安系數(shù)值。軸的疲勞強(qiáng)度是 根據(jù)長(zhǎng)期作用在軸上的最大變載荷其載荷循環(huán)次數(shù)不小于104來(lái)計(jì)算，危險(xiǎn)截面應(yīng)是受力較 大，截面較小及應(yīng)力集中較嚴(yán)重的既實(shí)際應(yīng)力較大的假設(shè)干個(gè)截面。同一個(gè)截面上有幾個(gè)應(yīng)力 集中源，計(jì)算時(shí)應(yīng)選取對(duì)軸影響最大的應(yīng)力源。校核公式見(jiàn)表6

9、 1 24。當(dāng)軸的強(qiáng)度不能滿(mǎn)足要求時(shí)，采取改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)，降低應(yīng)力集中的方法解決，降低應(yīng)力 集中的主要措施表61 7,或采用不同的熱處理及外表強(qiáng)化處理等工藝措施，或加大軸徑， 改變軸的材料來(lái)解決。軸的材料內(nèi)部可能存在不同程度的裂紋或其其它缺陷。一般裂紋的尺寸小于臨界值時(shí)， 暫時(shí)影響不大，但長(zhǎng)期交變應(yīng)力作用下，裂紋會(huì)作穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展，到達(dá)臨界值時(shí)，發(fā)生脆性破壞。重要的軸，除了進(jìn)行上述的計(jì)算和檢查外表質(zhì)量外，還要對(duì)內(nèi)部進(jìn)行無(wú)損探傷，如發(fā)現(xiàn) 缺陷，應(yīng)根據(jù)斷裂力學(xué)計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)判斷其壽命， 決定是否可用。機(jī)械工程手冊(cè)二版1卷5篇 危險(xiǎn)截面平安系數(shù)S的校核公式表6 1 24S?S200mm。脆性材料制造的軸1.3

10、1.51.5 1.81.8 2.52.5 3.0表 61 27截面Z二d3Z =32d34321diZp二二d3Z16 皿Zp二d3=2Z截面4b(1.ZZ 二d3Zp二d332bt(d t)2(11.54 蟲(chóng))32d二二d3Zp 16Zp二d3bt(d t)2截面模數(shù)計(jì)算公式二d332bt(d -t)22dZp二d316bt(d -t)22dnd4Z =亠32Dbz(D d)(D d)232DZ花鍵齒數(shù)16Dbz(D -d)(D d)216D=2 Z注：公式中各幾何尺寸均以cm計(jì)。螺紋、鍵、花鍵、橫孔處及配合的邊緣處的有效應(yīng)力集中系數(shù)表6 1 30c b螺紋鍵槽漸開(kāi)線橫孔d 0/d配合MPa

11、K80100 12015020 3030 4040 5050 6060 7070 80100120150500碳鋼0.910.880.840.810.780.750.730.700.680.60合金鋼0.830.770.730.700.680.660.640.620.600.54 T各種鋼0.890.810.780.760.740.730.720.700.680.60不同外表粗糙度的外表質(zhì)量系數(shù) B表6 136加工方法軸外表粗糙度d b MPam4008001200磨削Fa 0.40.2111車(chē)削Fa 3.20.80.950.900.80粗車(chē)Fa25 -6.30.850.800.65未加工的外

12、表0.750.650.45各種強(qiáng)化方法的外表質(zhì)量系數(shù) B表6 1 38強(qiáng)化方法心部強(qiáng)度d b MPa3光軸低應(yīng)力集中的軸Kd 1.5高應(yīng)力集中的軸KM 1.82高頻淬火6008001.5-1.71.61.72.42.880010001.3-1.5氮化90012001.11.251.51.71.72.1滲碳4006001.8-2.033.57008001.4-1.52.32.7100012001.2-1.322.3噴丸硬化60015001.11.251.51.61.72.1滾子滾壓60015001.1-1.31.31.51.62.0注：1高頻淬火系根據(jù)直徑為1020mm淬硬層厚度為0.052.0

13、d的試件實(shí)驗(yàn)求得的數(shù)據(jù)；對(duì)大尺寸的試件強(qiáng)化系數(shù)的值會(huì)有某些降低。2 氮化層厚度為0.01d時(shí)用小值；在0.030.04d時(shí)用大值。3 噴丸硬化系根據(jù)840mni式件求得的數(shù)據(jù)；噴丸速度低時(shí)用小值；速度高時(shí)用大值。4滾子滾壓系根據(jù)17130mm試件求得的數(shù)據(jù)。3.2靜強(qiáng)度平安系數(shù)校核本方法的目的是校驗(yàn)軸對(duì)塑性變形的抵抗能力，既校核危險(xiǎn)截面的靜強(qiáng)度平安系數(shù)。軸的靜強(qiáng)度是根據(jù)軸上作用的最大瞬時(shí)載荷包括動(dòng)載荷和沖擊載荷來(lái)計(jì)算的。一般,對(duì)于沒(méi)有特殊平安保護(hù)裝置的傳動(dòng)，最大瞬時(shí)載荷可按電動(dòng)機(jī)最大過(guò)載能力確定。危險(xiǎn)截面 應(yīng)是受力較大，截面較小既靜應(yīng)力較大的假設(shè)干截面。危險(xiǎn)截面平安系數(shù)Sb校核公式表 6 1

14、39公Ss =Sscsgv S22SSP； Ss 口 十 SS式ctSSs=% MIVI maxZaSs = STmaxZp說(shuō)明SSt：只考慮扭矩時(shí)的平安系數(shù)Ssp：靜強(qiáng)度的許用平安系數(shù)，見(jiàn)表6 1 40,如軸損壞會(huì)引起嚴(yán)重事故，該值應(yīng)適當(dāng)加大。Z、Zp：軸危險(xiǎn)截面的抗彎和抗扭截面模數(shù)3見(jiàn)表 6 1 27 29 cmSb，:只考慮彎曲時(shí)的平安系數(shù)(T S：材料的拉伸屈服點(diǎn)，見(jiàn)表 6 1 1T S：材料的和扭轉(zhuǎn)屈服點(diǎn)，一般取T S (0.550.62) TsMa、Tmax：軸危險(xiǎn)截面上的最大彎矩和最大扭矩N.m靜強(qiáng)度的許用平安系數(shù) Ssp表6 1 40T S/ T b0.450.550.550.

15、70.70.9鍛造軸Ssp1.21.51.4-1.81.72.21.6 2.5如最大載荷只能近似求得及應(yīng)力無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算時(shí)，上述Ssp之值應(yīng)增大2050%如果校核計(jì)算結(jié)果說(shuō)明平安系數(shù)太低，可通過(guò)增大軸徑尺寸及改用好材料等措施。以提高軸 的靜強(qiáng)度平安系數(shù)。4軸的剛度校核軸在載荷作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，當(dāng)變形超過(guò)某個(gè)允許值時(shí)，會(huì)使機(jī)器無(wú)法正常 工作，要進(jìn)行剛度校核，剛度校核分為扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度。4.1軸的扭轉(zhuǎn)剛度軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核是計(jì)算軸在工作時(shí)的扭轉(zhuǎn)變形量，用每米軸長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角度量。圓軸扭轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式 /( )m-1表6 1 41軸的類(lèi)型實(shí)心軸空心軸光軸* =7350 厶 d4 = 7350

16、4 T 4 d4(1 -a4)階梯軸 7350 邛ldi4 7355Tihl dj4(14)說(shuō)明t：軸傳遞的扭矩，Nma :空心軸內(nèi)徑d1與外徑d之比d1a =dl :軸受扭矩作用局部的長(zhǎng)度 mmd:軸的直徑 mmd1 :空心軸內(nèi)徑mmli、di、du : i段軸的長(zhǎng)度、直徑、空心軸內(nèi) 徑T : i段軸所受扭矩，Nm注：1精密、穩(wěn)定的傳動(dòng)=0.250.5( )/m ;一般傳動(dòng)=0.51( )/m ;要求不高 可大于1( )/m ;起重機(jī)傳動(dòng)軸 =15 違0/m。2 本表公式適用于剪切彈性模量G=79.4GPa的鋼軸。4.2軸的彎曲剛度軸在受載的情況下會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，過(guò)大的彎曲變形會(huì)影響軸上零件

17、的正常工作，如安 裝齒輪的軸，因軸變形會(huì)影響齒輪的嚙合正確性及工作平穩(wěn)性；軸的偏轉(zhuǎn)角B會(huì)滾動(dòng)軸承的內(nèi)外圈相互傾斜，如偏轉(zhuǎn)角超過(guò)滾動(dòng)軸承允許的轉(zhuǎn)角，就顯著降低滾動(dòng)軸承的壽命；會(huì)使滑 動(dòng)軸承所受的壓力集中在軸承的一側(cè)，使軸徑和軸承發(fā)生邊緣接觸，加劇磨損和導(dǎo)致膠合； 軸的變形還會(huì)使高速軸回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。光軸的撓度和偏轉(zhuǎn)角一般按雙支點(diǎn)梁計(jì)算，計(jì)算公式列表6 1 44。階梯軸按當(dāng)量直徑dv的光軸計(jì)算。當(dāng)量直徑dv按表6 1 43公式計(jì)算。按當(dāng)量法計(jì)算 階梯軸的撓度和偏轉(zhuǎn)角，誤差可到達(dá) +20%所以對(duì)十分重要的軸應(yīng)采用更準(zhǔn)確的計(jì)算法，詳 見(jiàn)材料力學(xué)。計(jì)算有過(guò)盈配合軸段的撓度時(shí)，應(yīng)將該軸段與輪轂當(dāng)作一

18、整體考慮，取輪轂的外徑作為 軸的直徑。如軸上作用的載荷不在同一平面內(nèi)，采將載荷分解為兩互相垂直平面上的分量，分別計(jì)算兩個(gè)平面內(nèi)各截面的撓度y x、yy和偏轉(zhuǎn)角9 X、9 y，然后用幾何法相加既Y二.Yx2 Yy2、V - Tx -。在同一平面內(nèi)作用有幾個(gè)載荷，其任一截面的撓度和偏轉(zhuǎn)角等于各載荷分別作用時(shí)該截 面的撓度和偏轉(zhuǎn)角的代數(shù)和既丫恣Y、9 =2 9 i。軸的允許撓度 Yp及偏轉(zhuǎn)角9 p表6 1 42條件Yp條件9 p / rad一般用途的軸YmaxP = (0.00030.0005)1滑動(dòng)軸承處9 p = 0.001金屬切削機(jī)床主軸YmaxP = 0.0002 l向心球軸承處9 p =

19、0.005l :跨距向心球面軸承處9 p = 0.05安裝齒輪處Yp = (0.010.03) m n圓柱滾子軸承處9 p = 0.0025安裝蝸輪處Yp = (0.020.05) mt圓錐滾子軸承處9 p = 0.0016mn、m法面及端面模數(shù)安裝齒輪處9 p = 0.0010.002階梯軸按當(dāng)量直徑dv計(jì)算公式mm表6 1 43位置參見(jiàn)表6 1 44簡(jiǎn)圖載荷作用于支點(diǎn)間時(shí)載荷作用于外伸端時(shí)dV計(jì)算公式d dV1 nI送i二 di44C+ 1dV2 - n|送iJ H 4 i=1 di說(shuō)明1 :支點(diǎn)間距離，mmc:外伸端長(zhǎng)度，mmli、di:軸上i段的長(zhǎng)度和直徑， mm注：為計(jì)算方便，當(dāng)量直

20、徑以dv4形式保存不必開(kāi)方見(jiàn)表6 144的公式。軸的撓度及偏轉(zhuǎn)角計(jì)算公式表6 1 44梁的類(lèi)型及載荷簡(jiǎn)圖偏轉(zhuǎn)角9 p / rad撓度y mmeA -FclFc3A6 04d4v2yCBc3104d4V2% =Fcl44=2日 ayx11 -x : 11在A B段11 F3工10 dV2ll丿d4-XIFc2Fcl2日C =0 C QQ/1 1 A4420 d V2y max 久344i a0 d V251-31J丿_在A B段( 在x =丄止0.5771 處)V3MlMlMee=乩+FabFab0BFabFblV1在A D段1 Q2Fal在B D段4 , 410 d V21才71X144610

21、 d V2443 104d4V2=-2“%-X-B44310 d V144610 d V144610 d V1-1 -6 104d44b1l.a1 l6I04d4V1 4、L a、-：腹-1-3ib的場(chǎng)合，ymax產(chǎn)生在A D段。當(dāng)ab時(shí)，ymax產(chǎn)生在B D段。計(jì)算時(shí)應(yīng)將式中的 b換成a; x換成X1； 0 a換成0 bo軸的臨界轉(zhuǎn)速校核軸系軸和軸上零件是一個(gè)彈性體，當(dāng)其回轉(zhuǎn)時(shí)，一方面由于本身的質(zhì)量 或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 和彈性產(chǎn)生自然振動(dòng)；另一方面由于軸系零件的材料組織不均勻、制造誤差及安裝誤差等原 因造成軸系重心偏移；倒致回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力、從而產(chǎn)生以離心力為周期性干擾外力所引起 的強(qiáng)迫振動(dòng)。當(dāng)強(qiáng)迫

22、振動(dòng)的頻率與軸的自振頻率接近或相同時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí) 會(huì)造成軸系甚至整臺(tái)機(jī)器的破壞。產(chǎn)生共振現(xiàn)象時(shí)軸的轉(zhuǎn)速稱(chēng)為軸的臨界轉(zhuǎn)速。軸的振動(dòng)主要類(lèi)型有橫向振動(dòng)彎曲振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和縱向振動(dòng)。一般軸最常見(jiàn)的是橫 向振動(dòng)。臨界轉(zhuǎn)速在數(shù)值上與軸橫向振動(dòng)的固有頻率相同。 一個(gè)軸在理論上有無(wú)窮多個(gè)臨界轉(zhuǎn)速。 按其數(shù)值由小到大分別稱(chēng)一階、二階、三階臨界轉(zhuǎn)速。為防止軸在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生共振現(xiàn)象， 所設(shè)計(jì)的軸不得與任何一階臨界轉(zhuǎn)速相接近，也不能與臨界轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單倍數(shù)或分?jǐn)?shù)重合。轉(zhuǎn)速低于一階臨界轉(zhuǎn)速的軸一般稱(chēng)為剛性軸，高于一階臨界轉(zhuǎn)速的軸稱(chēng)為撓性軸。機(jī)械 中多采用剛性軸；離心機(jī)、汽輪機(jī)等轉(zhuǎn)速很高的軸，如采用剛性軸，貝U

23、所需直徑可能過(guò)大， 使結(jié)構(gòu)過(guò)于笨重，故常用撓性軸。對(duì)轉(zhuǎn)速較高，跨度較大而剛性較小，或外伸較長(zhǎng)的軸，一般應(yīng)進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的校核計(jì)算。剛性軸：nv 0.75ncri ；撓性軸：1.4nc“ v nv 0.75n“2 ；式中：n軸的工作轉(zhuǎn)速；ncri 軸的一階臨界轉(zhuǎn)速；nca 軸的二階臨界轉(zhuǎn)速； 軸的臨界轉(zhuǎn)速大小與材料的彈性特性、形狀和尺寸、支承形式及零件的質(zhì)量等有關(guān)，與 軸的空間位置無(wú)關(guān)。光軸的一階臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算公式臨界轉(zhuǎn)速門(mén)亦/ r min表 6 1 47-1c 1bi入i值見(jiàn)表61 48入2值見(jiàn)表61 49注:1.2.9.36 105d21 - - 22 2Wq bi 八GjCj I。 Cj一端外

24、伸軸的系數(shù)兩端外伸軸的系數(shù)人1 J ij| bi -11Wij匸i;11-1.-1L .J佇I竿送d2b2W9.36 104 2曲 3 Jo3E = 206 X 10 MPa的鋼軸;表列公式適用于彈性模量計(jì)算空心軸的臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)將表列公式乘以l軸的全長(zhǎng) mm0支承間距離 mm一伸軸端長(zhǎng)度與軸長(zhǎng)I之比i、bi 支承間第i個(gè)圓盤(pán)至左及右支承距離mmj外伸端第j個(gè)圓盤(pán)至支承間距離 mmW/支承間第i個(gè)圓盤(pán)重力NG伸軸端第j個(gè)圓盤(pán)重力NW軸的重力N實(shí)心軸W = 0.0000605對(duì)空心鋼軸乘以1 a 2a 空心鋼內(nèi)徑d0與外徑d之比 d 軸的直徑mm一端外伸軸的系數(shù) 入1值表6 1 48a00.05

25、0.100.150.200.250.300.350.400.450.50入19.8710.912.113.314.415.114.613.111.5108.7a0.550.600.650.700.750.800.850.900.951.0入17.76.96.25.65.24.84.443.73.5兩端外伸軸的系數(shù) 入1值表6 1 49aa0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.0512.1513.5815.0616.4117.0616.3214.5212.5210.809.370.1013.5815.2216.9418.4118.8217.5515.

26、2613.0511.179.700.1515.0616.9418.9020.4120.5418.6615.9613.5411.5810.020.2016.4118.4120.4121.8921.7619.5616.6514.0712.0310.390.2517.0618.8220.5421.7621.7020.0517.1814.6112.4810.800.3016.3217.5518.6619.5620.0519.5617.5515.1012.9711.290.3514.5215.2615.9616.6517.1817.5517.1815.5113.5411.780.4012.5213.05

27、13.5414.0714.6115.1015.5115.4614.1112.410.4510.8011.1711.5812.0312.4812.9713.5414.1113.4313.150.509.379.7010.0210.3910.8011.2911.7812.4113.1514.06例：大齒輪輸入功率P = 4.25kW;鏈輪軸轉(zhuǎn)速 n = 33r/min ;每根運(yùn)輸鏈張力S = 4650N齒輪圓 周力Ft = 4790N ;齒輪徑向力Fr = 4790N ;短時(shí)過(guò)載為正常工作載荷的兩倍。解：1選擇軸材料 選擇軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表 6 1 1 Tb = 590MPa； cs

28、= 295MPa； er -i = 255MPa； t -i = 255MPa；2初定軸端直徑水半雨曼史d =A3 P:=103Vif =52mma d=55mm取A=103按表6 1 19,因轉(zhuǎn)速低，單向旋轉(zhuǎn)考慮軸端有鍵槽，軸徑增大45%3軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取軸頸處直徑60mm與標(biāo)準(zhǔn)軸承H2060孔徑相 同，其余各直徑均按5mm放大。各軸段配合及粗糙度選擇如下：軸承座處60H9/f9 ,艮0.8 即；鏈輪配合處 65H8/t7 , R 3.2 阿；齒輪配合處 55H9/h8 ,艮WW卡：g)IHh二舒I -.rR-.t - ! I1 | -：:，inTfUIIII3.2 m齒輪軸向固定采用軸肩和雙孔

29、軸端擋圈4鍵聯(lián)接強(qiáng)度驗(yàn)算選A型平鍵，長(zhǎng)X寬X高齒輪配合處16 X 10X90鏈輪配合處18 X 11X 90P4 25鍵聯(lián)接傳遞扭矩 T = 9550= 9550 X = 1230Nmn33=120.9MPa v e pp式中：e pp許用擠壓應(yīng)力，輕微沖擊 e pp = 120 MPa； d軸直徑mm鍵工作面壓強(qiáng)P =2000T =dkl2000 123055 5 74k鍵與輪轂接觸高度，mm平鍵k = 0.5 h； l 鍵的工作長(zhǎng)度，mm A型平鍵I = L b作用點(diǎn)水平面垂直面合成AcS 漢c+S(d +c) + FrFt漢an t/ 2 2 Ra = R AX + R ayRax -i

30、Ray -|=48702 +62025計(jì)算支座反力、扭矩、彎矩5.1支座反力N4650 燈 00 + 4650 漢 600 +1740 漢 904790 漢 90=4900 N-700=4870 N-700= 620 NBRbx = 2 S Rax Fr=2X 46504870 1740=2690 NRby = RAy+ Ft=620+ 4790=5410 NI122RB = V R BX + R BY=(26902 +54102=6040 N5.2彎矩Nm作用點(diǎn)水平面垂直面合成B“Fa 1740 漢 90M BX =“Ft 匯 a 4790 匯 90M by =M B = JM 2BX +

31、M 2BY1000 10001000 1000= 157= 430=J1572 +4302= 458D-Rax 34870100M DX -一Bay 5620210IM dy M D =耳M 2DX + M 2 DY1000 10001000 1000= 487=62=J4872 + 622= 490E-Fa+c)+ RbxM EX MEYi+d)M E = Jm 2EX 十 M 2EY100010001740x190 +2690100620 漢 600=J6002 + 3722- 1000-1000= 706= 600= 37215.3扭矩：大齒輪傳遞扭矩T = 1230Nm,每個(gè)鏈輪按丄T ,扭矩圖見(jiàn)圖h26軸的疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)載荷分布及應(yīng)力集中部位選取軸上八個(gè)截面 I毗進(jìn)行分析，截面I、U、川、分 別與W、V、W相比，二者截面尺寸相同，彎矩相差不大，雖然截面V的扭矩較大，但應(yīng)力