轴的设计之心轴及转轴的强度计算.doc

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1、长春职业技术学院课程教案用纸教学环节教学内容备注组织教学提问导言检查学生出勤联系实际，在实际生产中，在哪些机械系统当中有轴，其作用是什么？大家说的这些轴有什么样的特点呢？有应用到什么场合呢？学习情境四：轴系总成结构分析与设计任务4-3：轴的设计心轴及转轴的强度计算条件：已知支点、扭距，弯距可求时　　步骤：　　1、作轴的空间受力简图（将分布力看成集中力，）轴的支承看成简支梁，支点作用于轴承中点，将力分解为水平分力和　　　 垂直分力；　　2、求水平面支反力RH1、RH2作水平内弯矩图；　　3、求垂直平面内支反力RV1、RV2，作垂直平面内的

2、弯矩图；4、作合成弯矩图；5、作扭矩图；　　6、作当量弯矩图；　　　　　　　　　　　　　——为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数。　　∵弯矩引起的弯曲应力为对称循环的变应力，而扭矩所产生的扭转剪应力往往为非对称循环变应力　　∴　与扭矩变化情况有关：        ——扭矩对称循环变化 　   ——扭矩脉动循环变化       ——不变的扭矩举例导入举例分析说明，，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。7、校核轴的强度——Memax处；Me较大，轴径d较小处。 　　   Mpa  (11-4) W——抗弯截面模量 mm3，见附

3、表11不同截面的W。　　设计公式：（mm）（11－5）如果计算所得d大于轴的结构设计d结构，则应重新设计轴的结构。　　对于心轴：T=0，Me=M：转动心轴，许用应力用；　　固定心轴，许用应力用——弯曲应力为脉动循环。三、轴的安全系数校核计算1、疲劳强度校核——精确计算（比较重要的轴）要考虑载荷性质、应力集中、尺寸因素和表面质量及强化等因素的影响。根据结构设计选择Me较大，并有应力集中的几个截面，计算疲劳强度安全系数　　　S=1.3～1.5——材料均匀，载荷与应力计算准确；　   S=1.5～1.8——材料不够均匀，载荷与应力计算欠准确；

4、      S=1.8～2.5——材料均匀性计算准确性均较低或轴的直。   S——许用安全系数　　　　　　　　　（11－6）　　其中：               结合实物举例小结     　　      按综合影响因素—材料特性，、、、。 2、静强度校核——校核轴对塑性变形的抵抗能力　　　SS——许用安全系数 SS=1.2～2（11－7）　　　　　（11－8）1．强度的校核方法2．安全系数的计算方法教师总结