1、15.3 軸的強度校核軸的強度校核 1.按扭轉強度條件計算按扭轉強度條件計算639.55 10 (12 1)0.2TTTpPMnWd校核式：6633339.55 109.55 100.2 0.2 (152)TTPPPdAnnn設計式：P251，表表15-5有有1個鍵槽應將所計算的直徑適當放大個鍵槽應將所計算的直徑適當放大3%-5%抗扭截面系數抗扭截面系數有有2個鍵槽應將所計算的直徑適當放大個鍵槽應將所計算的直徑適當放大7%-10%15.3 軸的強度校核軸的強度校核設軸在水平面內彎矩設軸在水平面內彎矩MH ，在，在垂直面內彎矩垂直面內彎矩MV ；扭矩；扭矩 MT.22VHMMM合成彎矩：22()

2、TeMMM計算當量彎矩：221() (153)TeeMMMbWW計算當量彎曲應力：2. 2.按彎扭合成強度條件計算按彎扭合成強度條件計算例題：如圖例題：如圖15-13所示為斜齒圓柱齒輪的低速軸。已知軸所示為斜齒圓柱齒輪的低速軸。已知軸的轉速的轉速n140r/min，傳遞功率，傳遞功率P5kW，軸上斜齒輪的，軸上斜齒輪的輪轂寬度為輪轂寬度為b=70mm，齒數，齒數z=58，法面模數，法面模數mn3mm,分分度圓螺旋角度圓螺旋角 ，左旋。試設計該低速軸，左旋。試設計該低速軸，并進行強度計算。并進行強度計算。1117?3?1）選擇軸的材料）選擇軸的材料 解解：減速器傳遞的功率不大，減速器傳遞的功率不

3、大，又無特殊要求，故選擇又無特殊要求，故選擇最常用的最常用的45號鋼并作正號鋼并作正火處理。由表火處理。由表15-2查得查得強度極限強度極限2600/Nmmb圖5-13計算所得應為最小直徑（即安裝聯軸器）處的直徑。計算所得應為最小直徑（即安裝聯軸器）處的直徑。因該段軸開有鍵槽，應將計算值增大因該段軸開有鍵槽，應將計算值增大3-7-7，并，并由由n n和和TcTc=KT=511554Nm,=KT=511554Nm,查查GB5014-85GB5014-85選用選用HL3HL3彈性彈性柱銷聯軸器，標準孔徑柱銷聯軸器，標準孔徑d d1 1=38mm,=38mm,即軸身直徑即軸身直徑d d1 1=38m

4、m.=38mm.3）軸的結構設計）軸的結構設計 根據估算所得直徑、輪轂寬度及軸上零部件的根據估算所得直徑、輪轂寬度及軸上零部件的數量和安裝情況等條件，軸的結構及尺寸可進數量和安裝情況等條件，軸的結構及尺寸可進行擬定草圖，如圖所示。行擬定草圖，如圖所示。2）按扭矩估算軸得最小直徑）按扭矩估算軸得最小直徑 （查表（查表155得得A=110） 33511036.2140pdAn圓周力：圓周力：齒輪作用力：齒輪作用力：234107023845177.43TtMFNd徑向力：徑向力：,tan3845 tan201427coscos11 173tnrFFN4）計算齒輪受力）計算齒輪受力 齒輪分度圓直徑齒輪

5、分度圓直徑d=177.43mm齒輪所受扭矩：齒輪所受扭矩：69.5559.55 10140341070TPMnN mm圖15-15,3767FN,tF tan =3845tan11 17齒輪上作用力的大小、方向見圖齒輪上作用力的大小、方向見圖15-15（b）所示）所示5）計算軸承反力）計算軸承反力（圖（圖15-15c及及e） 水平面水平面1642128177.4376764 142721281245.1rHdFFRN軸向力：軸向力：11427 1245.1181.9HrHRFRN垂直面垂直5tVrVFRFRN水平彎矩圖水平彎矩圖15-15（d）所示所示,截面截面b:6

6、）繪制彎矩圖）繪制彎矩圖 ,16464 1245.179686.4bHHMRNmm,2177.4379686.4767211642bHbHdMMFNmm垂直彎矩圖如圖垂直彎矩圖如圖15-15f16464 1922.5123040bVVMRNmm合成彎矩圖如圖合成彎矩圖如圖15-15g,2,2279686.4123040146590bbHbVMMMNmm,2,2211642123040123590bbHbVMMMNmm7）繪制轉矩圖）繪制轉矩圖 如圖如圖15-15h 由前述可知由前述可知 341070TMNmm又根據又根據 2600/bN mm查查P252表表15-7得得 221055/95/b

7、bN mmN mm和得得550.5895TM0.58 341070 197820N mm8）繪制當量彎）繪制當量彎 矩圖矩圖 如圖如圖15-15i對于截面對于截面b: ,2,2)22(146590197820246214bebTMMMNmm,123590bebMMNmm對于截面對于截面a,I: 197820aeIeMMNmm9）計算危險截面）計算危險截面b處的直徑處的直徑,3124621435.510.10.1 55bebMdmm截面雖有鍵槽削弱，但結構設計所確定的直徑達截面雖有鍵槽削弱，但結構設計所確定的直徑達到到52mm,所以強度足夠。如所選軸承和鍵聯接等所以強度足夠。如所選軸承和鍵聯接等

8、經過計算，確認壽命和強度均能滿足，則以上軸經過計算，確認壽命和強度均能滿足，則以上軸的結構設計不必更改。的結構設計不必更改。10）繪制軸的零件圖（略）繪制軸的零件圖（略）脈動循環應力脈動循環應力對稱循環應力對稱循環應力 （ ）to （ ） （ ）ttoo軸的應力分為三類軸的應力分為三類 轉軸轉軸 彎矩：對稱循環應力彎矩：對稱循環應力 扭矩：脈動循環應力扭矩：脈動循環應力t靜應力靜應力322221 . 0)()(dTMWTMWMee5.5.計算彎曲應力，校核軸的強度計算彎曲應力，校核軸的強度 3.作出扭矩圖作出扭矩圖 4.作出計算彎矩圖作出計算彎矩圖22VHMMM合成彎矩：WTMWMcaca22)(22)( TMMca1.作出軸的計算簡圖5.