机械设计中轴的强度设计与校核.pdf

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1、Academic学术机械设计中轴的强度设计与校核618300四川宏华石油设备有限公司四川广汉一唐建摘要在机械工厂中，进行小改小革是非常重要的。而要从事这样的工作，我ff要学会简单地设计其中的某些部件，如我们见得最为常见的轴可以说在机械的很多零件中都必须要使用。而且，根据轴的受载及应力情况我们可以发现有三种不同的情况的轴：1、仅受扭矩的轴2、仅受弯矩的轴3、既承受弯矩又承受扭矩的轴，其实轴处于每一种情况，我们要采用不同的校核方法，以便准确地计算出轴的受力情况，防止由于正常而引起变形。l_引言2．1强度校

2、核的定义：为承受扭矩作用的轴段的最小直径。轴是在机械设备中的主要组成零件之一。强度校核实质上就是对轴的材料或设备的2．3．2按弯曲强度条件计算：所有在机械设备上，用于作回转运动的传动零力学性能做好检测工作，并改进轴的设计的一考虑到启动、停车等诸多因素的影响，弯件，都要先把其装入于轴上才可以把运动和动种方式，并且这种方式是不会破坏材料和设计矩在轴截面上锁引起的应力可视为脉动循环变力传递出去，与此同时，还要通过轴承和机架性能的。应力。M联接，所以就构成了一个以轴为基准的组合体一2．2轴的强度校核计算：则=

3、[cro】=1．7【]轴系部件。由于在不同的机器里，轴发挥的作在进行轴的强度校核计算时，必须要按照其中：用往往不同。而轴的结构主要是由以下的因素轴的具体受载及应力情况，采用相应的方法，M一轴所受的弯矩，N·IlIl决定的：轴在整个设备中的安装位置和发挥的并恰当地对许用应力做出选择。W_危险截面抗扭截面系数(m)作用，轴上安装的所有零件的类型和大小，载对于传动轴应按扭转强度条件计算。[o．卜脉动循环应力时许用弯曲应力(MPa)荷的性质、大小、方向和具体分布状况，以及对于心轴应按弯曲强度条件计算。2．3．

4、3按弯扭合成强度条件计算轴的加工流程等。进行合理的轴的结构设计就对于转轴应按弯扭合成强度条件计算考虑到轴的设计的前期阶段，轴的主要结要保证：轴上所有零件可以合理地布置，在合2．3几种常用的计算方法：构尺寸轴上零件位置及外载荷和支反力的作用理的受力的情况下，轴可以进一步提高强度和2．3．1按扭转强度条件计算：位置都基本上已经确定了，则轴上载荷完全可刚度；轴和轴上零件要有比较固定的工作位置：这是一种根据轴所受的扭矩来计算轴的强以通过我们计算得出，所以，我们可以根据弯轴上零件可以方便地进行装拆调整。度的方法

5、，若是在轴上还作用较小的弯矩时，扭合成强度条件对轴进行强度校核计算。一般来说，在设计时，我们首当其冲的就我们往往会利用减少扭转切应力的途径来达到2．4提高轴的疲劳强度和刚度的措施是考虑轴的作用。根据作用，为轴选择相应的这一目的。一般而言，在设计轴的结构时，我在设计时，除合理选材以外，我们还可以材料，一般轴的毛坯主要是由圆钢、锻造或焊们常这样来估算轴径。通过结构和工艺二方面的措施来提高轴的承载接获得，由于铸造品质难以保证轴有足够的强实心轴的扭转强度条件为：能力。T9550000~P度和刚度，所以轴很少会

6、采用铸件作毛坯。轴(1)对轴上零件特点进行分析，减小轴受的组成部分有三大块。轴上被支承，安装轴承载荷的部分叫轴颈；支承轴上零件，安装轮毂的部根据上式，我们可以得到轴的直径：按照轴上安装的零件的具体状况，合理布分称为轴头；联结轴头和轴颈的部分称为轴身。置和合理设计，从而减少轴所受的载荷。而对d1V／二。。轴颈上安装滚动轴承时，直径尺寸一定要根据于受弯矩和转矩联合作用的转轴，我们可以采力滚动轴承的国标尺寸来选择，尺寸公差和表面为扭转切应力，MPa用调整轴和轴上零件结构，从而减少轴的承载。粗糙度一定要根据国

7、家规定的标准来选取；轴在上式中，各物理量的含义如下：(2)调整轴的结构，避免出现应力集中头的尺寸一定要结合轮毂的尺寸来做出选择，T为轴多受的扭矩，N·mm避免轴的剖面尺寸会有大量的变化，我们轴身尺寸确定时要尽可能地保证轴颈与轴头的wT为轴的抗扭截面系数，m可以使用大一些的过渡圆角半径，当装配零件过渡合理，特别是要杜绝截面尺寸变化过大，n为轴的转速，r／min的倒角不是很大时，可以利用内凹圆角或加装与此同时，还要有较好的工艺性。P为轴传递的功率，Kw隔离环；尽少地在轴的受载区段切制螺纹：同如果在设计时，

8、我们从装配是否容易这一d为计算截面处轴的直径，nlm时考虑在允许的情况下，合理放松零件与轴的角度来考虑：则合理的设计非定位轴肩，使轴[]为许用扭转切应力，MPa配合。上不同零件在安装时尽可能减少不必要的配合(3)提高轴的表面质量和疲劳强度轴面；为了保证容易装配，轴端要设计成45。的的Q23535451Or18Ni9Ti40Or，35SiMn，减小表面及圆角处的表面粗糙度；对轴进倒角；在装键的轴段，要保证键槽靠近轴与轮材202Cr13，42Slain行表面