轴的常用材料及性能

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1、轴常用材料及主要力学性能转轴：支承传动机件乂传递转矩，既同时承受弯矩和扭矩的作用。心轴：只支承旋转机件而不传递转矩，既承受弯矩作用。(转动心轴：工作时转动；固定心轴：工作时轴不转动)；传动轴：主要传递转矩，既主要承受扭矩，不承受或承受较小的弯矩。花键轴、空心轴：为保持尺寸稳定性和减少热处理变形可选用铬钢；轴常用材料是优质碳素结构钢，如35、45和50,其巾45号钢最为常用。不太重要及受载较小的轴可用Q235、Q275等普通碳素结构钢；受力较大，轴尺寸受限制，可用合金结构钢。受载荷大的轴一般用调质钢。调质钢调质处理后得到的是索氏体组织，它比正火或退火所得到的铁素体混合组织，具有更好的综合力学性能

2、，有更高的强度，较高的冲击韧度，较低的脆性转变温度和较高的疲劳强度。调质钢：35、45、40Cr、45Mn2、40MnB、35CrMo、30CrMnSi、40CrNiMo；人截血非常重要的轴uj*选用铬镍钢；高温或腐蚀条件下工作的轴讨选用耐热钢或不锈钢；在一般工作温度卜*，合金结构钢的弹性模量与碳素结构钢相近，为了提高轴的刚度而选用合金结构钢是不合适的。轴的强度计算轴的强度计算一般可分为三种:1：按扭转强度或刚度计算；2：按弯扭合成强度计算；3：精确强度校核计算1：按扭转强度或刚度计算按扭转强度及刚度计算轴径的公式表6—1一18轴的类型按扭转强度计算按扭转刚度计算实心轴j=i7C=^空心轴“1

3、72Fx1=A^x1hJi-a4(!>Vl-6Z4_仅4说明d：轴端且径mmip：许用扭转剪应力MPa，按表6-1-19选取T：轴所传递的扭矩NmCP：许川扭转角°/m，按表6-1-20选取Pr=9550-A：系数，按表6-1-19选取nP：轴所传递的功率，kWB：系数，按表6-1-20选取n：轴的T.作较速r/min汉=4■(空心轴内择山与外径d之比)d注：当截而上有键槽吋，应将求得的轴径增人，其增人值见表6-1-22。Cp(°)/m0.250.511.522.5B12910991.582.77772.8梦切弹性模量G=79.4GPa时的B值表6-1-20注：1.表屮值为每米轴长允许的扭转

4、角;2.许川扭转角的选川，应按实际而定。参考的范围如卜*:要求精密，稳定的传动，取CP=0.25〜0.5(°)/m-般传动，取Cp=0.5〜1(°)/m；要求不高的传动，可取人于1(°)/m;轴的材料Q235-A；20Q275；20lCrl8Ni9Ti4540Cr；35SiMn；42SiMn；40MnB；38SiMnM0;3Crl3；tpMPa15〜2520〜3525〜4535〜55A149〜126135〜112126〜103112〜97起重机传动轴心二15'〜2O'/m;注：1.表中TP值是考虑了弯曲影响而降低了的许用扭转剪应力。几种常用轴材料的tp及A值表6—1一192.在下列情况下tp取

5、较人位、A取较小值：弯矩较小或只受扭矩作用、载荷较平稳、无轴载荷或只冇较小的轴向载荷、减速器的低速轴、轴单向旋转。反之，tp取较小值，A取较大值。3.在计算减速器的屮间轴的危险截面处（安装小W轮处）的直径时，若轴的材料为45号钢:収A=130〜165。其中二级减速器的中间轴及三级减速器的高速中间轴取A=155〜165。三级减速器的低速中间轴取A=130o2：按弯扭合成强度计算；按弯扭合成强度计算轴径的公式表6-1-21汁算公式心轴转轴实心轴=21.681—实心轴V空心轴6/=21.68l^x1:空心轴(加2+(o216/=21.68,r7x'_VhpV1-6T4许用应力转动心轴~a-p校正系

6、数单向旋转屮=0.3=0.6固定心轴载荷平稳.•=o.1P：轴的许用巧曲应力MPa，按表6-1-1M：轴在计算截面所受弯矩，N.m注4的说明取T：轴在计算截血所受的扭矩Nma（空心轴内径山与外径d之比）a=—d注：校正系数位是由扭成力的变化来决定的;（7_.O扭应力小变时二一-^0.3；扭应力按脉动循环变化吋二一-^0.6；扭应力按对称循环变化吋以=1^+p当零件用紧配合装于轴上时，轴径应比计算值增大8〜10%。如果截面上有键槽时，应将求得的轴径培大，其培大值见表6-1-22。如果轴端装脊补偿式联轴器或弹

7、性联轴器，巾于安装误差和弹性元件的不均匀磨损，将有键槽时轴径增大值表6-1-22会使轴及轴承受到附加载荷，附加载荷的方向不定。附加载荷计算公式见表6-1-23。轴的直径mm〈3030〜100>100奋一个键槽吋的增人值％753有两个相隔180°键槽吋的増大值％15107附加载荷计算公式表6-1-23联轴器名称计算公式说明齿轮联轴器M、=KTM"'一附加弯矩，NmJ20007T一传递扭矩Nm十字滑块