武汉理工大学机械设计基础课件第12章ppt.ppt

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1、武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 1武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 2武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 3 轴设计要解决的问题轴设计要解决的问题根据工作要求并考虑制造工艺等因素，选用合适的材料，进行结构设计，经过强度和刚度计算，定出轴的结构形状和尺寸，必要时还要考虑振动稳定性。武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 4武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 5武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 62 . 01055. 936TTTndPWT33362 . 01055. 9nPCnPdT武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 72、按经验公式估算、按经验公式估算 对于一般减速装置中的轴，也可用经验公

2、式估算轴的最小轴径。 对于高速级轴入轴 d=(0.81.2)D D与高速级轴相联的电动机轴径 对于各级低速轴 d=(0.30.4)a a同级齿轮中心距武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 8 轴的结构设计就是使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。其主要要求是： (1)轴应便于加工，轴上零件要易于装拆(制造安装要求)； (2)轴上零件要有准确的工作位置(定位)，各零件要牢固而可靠地相对固定； (3)受力合理，减小应力集中。 下面逐项讨论这些要求。 武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 9错误 正确武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 10错误 正确武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 112。套筒。套筒简单

3、可靠，简化了轴的结构且不削弱轴的强度，常用于轴上两个近距零件间的相对固定。但不易用于高速轴。注意：l=B-(34)mm武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 12武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 135。圆螺母。圆螺母固定可靠，可承载较大轴向力，能实现轴上零件的间隙调整，常用于轴上两个零件间距较大处，也可用于轴端。6。弹性挡圈。弹性挡圈结构紧凑，简单，装拆方便，但只能承载较小的轴向力，且轴上切槽应力集中，常用于轴承的固定。 7。紧定螺钉。紧定螺钉结构简单，但只能承载较小的轴向力，布适应于高速场合。注意：注意：轴上零件一般均应作双向固定，这时可用上面方法联合使用。轴肩、轴环定位时，为保证零件与定位

4、面靠紧，轴上过渡圆角半径或倒角须留意。为保证固定可靠，与轴上零件相配合的轴段长度比较毂宽度略短13mm。 武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 14目的：使轴上零件能同轴一起转动，传递扭矩。方法：1 1。平键联接。平键联接制造简单，装拆方便，广泛应用于传递转矩较大，对中性要求一般的场合。2 2。花键联接。花键联接承载能力高，定心好，导向性好；但制造较困难，成本高。使用与传递转矩较大，对中性要求高的场合。3 3。过盈配合联接。过盈配合联接结构简单，定心好，承载能力高，在振动下能可靠的工作；但装配困难且对配合尺寸精度要求较高。常与平键配合使用。4 4。销联接。销联接用于固定不太重要，受力不大，但同时

5、需要轴向固定的零件。武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 15演示武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 16武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 17武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 18武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 19正确答案三处错误正确答案武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 20 对于转轴，在完成初步结构设计，确定了外载荷和支承反力的作用位置后，即可作轴的受力分析及绘制弯矩图和转矩图，进而可按弯扭合成强度计算轴径。 对于一般的轴，推荐使用第三强度理论（最大切应力理论）计算危险截面的当量应力e ，其强度条件为：式中： b为危险截面上弯矩M产生的弯曲应力； 为转矩T产生的剪应力。对于直径为

6、 d 的圆轴：这里W、WT 分别为轴的抗弯、抗扭截面系数。将b和值代入上式，即得： 24beWMdMMWMdb3321 . 03WTdTTWTdT2 . 02 . 0316322322221 . 01124)(TMdTMWWTWMe武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 21 由于转轴的b通常为对称循环变应力，而的循环特性往往与b不同，考虑两者循环特性不同的影响，对上式中的转矩T乘以折合系数 ，即得：Me 当量弯矩， 根据转矩性质而定的折合系数。 -1b对称循环下许用弯曲应力对不变的转矩， 当转矩脉动变化时，对于频繁正反转的轴， 可作为对称循环变应力， =1。若转矩的变化规律不清楚，一般按脉动循环处理。 1b、0b、+1b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，见P215表12-1。设计式：beedMTMdTMW1 . 0)(1 . 01)(1132232231 1 . 0beMd武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 22武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 23