《建筑工程类第15章轴(课堂讲义).》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑工程类第15章轴(课堂讲义).（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第15章轴15-1概述15-2轴的结构设计15-3轴的强度校核第十五章轴15-4轴的刚度计算简介15-1概述（轴的作用和分类）15-1概述一.轴的作用与分类作用：支承回转零件，传递运动和动力。按承载分：心轴仅受弯矩M作用传动轴主要受扭矩T作用转轴同时受M和T作用转动心轴固定心轴单向转动双向转动单向转动双向转动b，r=-1b，r=+1若M有变化r=0T，r=+1(0)T，r=-1br=-1；Tr=+1(0)br=-1；Tr=-115-1概述（轴的分类例题）15-1概述例：判别下列各轴的类型传动轴转轴转动心轴转轴心轴15-1概述（轴的失效形式、设计准则）15-1概述二.轴的失效形式、设计准则和设计
2、步骤1.失效形式断裂塑性变形过量的弹性变形静强度不足引起断裂疲劳断裂共振引起断裂2.设计准则首先保证强度要求，必要时还应保证刚度和振动稳定性要求。15-1概述（轴的设计步骤、材料）15-1概述选择材料，定热处理；按扭转强度初算轴的直径；轴的结构设计；轴的强度校核；必要时，校核刚度和振动稳定性。三.轴的材料及热处理3.设计步骤常用材料：碳钢优质:35、45、50调质或正火应用最广普通:Q235、Q275不经热处理用于不重要的轴15-1概述（轴的材料）15-1概述合金铸铁、球墨铸铁注意：各种钢的E差不多，不能用改变钢材料或热处理来提高轴的刚度。合金钢低碳：20Cr、20CrMnTi渗碳淬火，回火中
3、碳：40Cr调质15-2轴的结构设计（组成）15-2轴的结构设计15-2轴的结构设计一.结构组成轴头轴颈轴肩轴身15-2（考虑的问题、初算轴径）15-2轴的结构设计二.结构设计应考虑的问题三.初算轴的直径轴受扭矩T弯矩M？按扭转强度条件TT初算轴径15-2（初算轴径、拟定装配方案）15-2轴的结构设计初算d为最小直径dmin，一般指外伸端；注意：dmin若太小，可根据结构要求适当放大；若安装标准件，轴径应取标准；其它轴径应取整，一般个位数为0、2、5、8；此式用于传动轴、转轴的初算，不适于心轴。若dmin处有单键槽，轴径应增大3%；双键槽增大7%；四.拟定轴上零件装配方案15-2（轴肩定位）1
4、5-2轴的结构设计五.确定各轴段直径和长度根据零件的定位方式，确定各轴段直径；根据零件的尺寸，确定各轴段长度。1.轴向定位方式轴肩定位结构简单定位可靠能承受较大的轴向力。R15-2（定位轴肩和非定位轴肩）15-2轴的结构设计定位轴肩：非定位轴肩：非定位轴肩15-2（套筒定位）15-2轴的结构设计套筒定位L轴L毂L轴=L毂-(23)mm15-2（其它定位方法、轴的结构工艺性）15-2轴的结构设计2.周向定位方式轴毂联结弹性挡圈双螺母或圆螺母轴端挡圈紧定螺钉圆锥形轴端轴向零件定位方法六.轴的结构工艺性减小轴应力集中滚动轴承安装尺寸轴承1轴承215-3轴的强度校核（弯扭合成）15-3轴的强度校核15
5、-3轴的强度校核一.按弯扭合成强度条件校核ca-1已知外载荷，轴的尺寸、跨距；校核轴径。步骤：1.作出受力简图；2.求弯矩M；求水平面弯矩MH；求垂直面弯矩MV；MH垂直面FrFaFV1FV2MV水平面FtFH1FH215-3轴的强度校核15-3轴的强度校核3.作扭矩图T；求合成弯矩MT4.求当量弯矩Mca考虑由M产生的弯曲应力和由T产生的扭剪应力，应力性质不同而引入的应力折合系数。对称：脉动：静：常用15-3（按疲劳强度校核、提高强度措施）15-3轴的强度校核5.校核危险截面强度；二.按疲劳强度进行精确校核（P365）四.提高轴强度的措施三.按静强度条件进行校核合理布置轴上零件减小轴上载荷减
6、小轴上应力集中改善轴的表面质量，提高疲劳强度15-4轴的刚度计算简介15-4轴的刚度计算简介15-3轴的刚度计算简介一.扭转刚度二.弯曲刚度习题课（一.轴系结构设计）习题课10403652104810解：一.选材料，定热处理45钢，调质，-1=60MPa二.初算轴径一.设计图示二级圆柱齿轮减速器中输出轴，已知轴传递功率P=5kW，n=165rmin，齿轮4左旋，d4=206.96mm，=904147”，轴承采用7200AC型，油润滑采用弹性柱销联轴器。习题课（一）习题课三.结构设计考虑单键槽：d1.03=35.97mm，取dmin=36mm1.确定装配方案2.考虑轴向和周向定位方法，设计阶梯轴
7、结构根据dmin=36mm，查手册，联轴器选HL3型d=38mm，L1=60mm38583858习题课（一）习题课密封圈处轴径：（标准系列：.25，28，30，32，35，38，40，42，45，48，50，55，60.）4550轴承选用7210AC：dDBdaDaa=+c1+c2+5=4747+c1+c2+5=8+18+16+5=47mm扳手空间M125750526245mm509020578326.3aB区分加工面与非加工面38584550+c1+c2+5=474757505262B习题课（一）习题课210+40-2+10+2=604810+210油润滑：=35mm脂润滑：=812mm轴承
8、V齿2ms(两对齿轮中大者）V齿2ms取=5mm求跨距：2025习题课（一）习题课四.轴的强度校核1.作受力简图轴承1轴承2MH2.求弯矩M求水平面支反力和弯矩MH68393FtFH1FH2水平面习题课（一）习题课垂直面FrFaFV1FV2MV求合成弯矩M求垂直面支反力和弯矩MV95933987079166690623.作扭矩图T2893944.求当量弯矩Mca186867791660.6T习题课（二.改错1）习题课5.校核危险截面强度Mca最大处：故安全。二.轴结构改错题1（P38315-4）习题课（改错2、3、4）习题课三.轴结构改错题2四.轴结构改错题3五.轴结构改错题4作业作业大作业：齿轮及轴系零件结构设计（设计方案按学号个位数）
