1、轴的强度校核(例题一)举例:计算某减速器输出轴危险截面的直径。已知作用在齿轮上的圆周力Ft=17400N, 径向力,Fr=6140N, 轴向力Fa=2860N,齿轮分度圆直径d2=146 mm,作用在轴右端带轮上外力F=4500N(方向未定), L=193 mm, K=206 mmL/2L KFtFrFaF1 2aadP247N2123=对2点取矩N4287=L/2L KFtFrFaFFAFaFrF1vF2v1 2解:1) 求垂直面的支反力和轴向力LdFLFFarv2221=vrvFFF12=FaaAFF =d2aadP247N930348034500 =+=FtF1HF2HF1FF2F2)
2、求水平面的支反力L/2L KFtFrFaFFAFaFrF1vF2v1 2=Fad2aadP247NLKFFF480319320645001=87002/21=tHHFFFF3) 求F力在支点产生的反力FFFFF12+=MavMavFtF1HF2HMaHF1FF2FFAFaFrF1vF2v=Fad2aadP247F4) 绘制垂直面的弯矩图2/193.04287 =aVM 2/2LFMVaV=mN = 4142/193.02123=aVM 2/1LFMVaV=mN = 2055) 绘制水平面的弯矩图2/193.08700 =aVM 2/1LFMHaH=mN = 840MavMavMaHF1FF2F
3、M2F6) 求F力产生的弯矩图aadP247F206.04500=aVMKFMF=2mN = 927a-a 截面F力产生的弯矩为:2/193.04803=aVM 2/1LFMFaF=mN = 463MaFMaMavMavMaHF1FF2FM2FaadP247F7) 绘制合成弯矩图考虑F可能与H、V内合力共面22840414463 +=22aHaVaFaMMMM +=mN =1400MaF22840205463 +=22)(aHaVaFaMMMM +=mN =1328MamNMMF= 92722Ma8) 求轴传递的转矩aadP2479)求危险截面的当量弯矩22)( TMMae+=M2Ma2/2d
4、FTt=mN=1270T扭切应力为脉动循环变应力,取折合系数: =0.6 22)12706.0(1400 +=eM mN = 1600求考虑到键槽对轴的削弱,将d值增大4%,故得:mmd 6710)计算危险截面处轴的直径33601.0101600=311.0beMdmm4.64=选45钢,调质,b=650 MPa, -1b =60 MPa符合直径系列。按弯扭合成强度计算轴径的一般步骤:1. 将外载荷分解到水平面和垂直面。求垂直面支撑反力FV和水平面支撑反力FH;2. 作垂直弯矩MV图和弯矩MH图;3. 作合成弯矩M图;4. 作转矩T图;5. 弯扭合成,作当量弯矩Me图;6. 计算危险截面轴径:22)( TMMe+=22VHMMM +=mmMdbe311.01.若危险截面上有键槽,则应加大4%2.若计算结果大于结构设计初步估计的轴径,则强度不够,应修改设计;3.若计算结果小于结构设计初步估计的轴径,且相不大,一般以结构设计的轴径为准。说明: