轴14Shaft轴轴是机器中的重要零件之一用来支持.PPTVIP

二、按弯扭合成强度计算 对于既受弯矩又受扭矩的转轴，在进行轴的受力分析和绘制出轴的弯矩和扭矩图后，可采用弯扭合成强度计算轴径。 对于一般钢制的轴，可用第三强度理论（即最大切应力理论）求出危险截面的当量应力σe，其强度条件为 （14-3） 式中：σb －－ 危险截面上弯矩M 产生的弯曲应力； τ －－ 转矩T 产生的扭切应力。 对于直径为d 的圆轴： （14-4） 式中：W、WT －－ 分别为轴的抗弯截面系数和抗扭截面系数。 将σb 和τ值代入式（14-3），得 对于一般的转轴，即使载荷大小与方向不变，其弯曲应力σb也为对称循环变应力，而τ的循环特性往往与 σb不同，所以应对上式中的转矩T 乘以折合系数α，以考虑两者循环特性不同的影响，即 （14-5） 式中：Me －－当量弯矩， ； α－－根据转矩性质而定的折合系数。 对不变的转矩， ； 当转矩脉动变化时， ； 对于频繁正反转的轴，可作对称循环变应力， 。 若转矩的变化规律不清楚，一般可按脉动循环处理。 －－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（表14-3）。 式（14-5）可用来校核轴的疲劳强度。 综上所述，按弯扭合成强度计算轴的直径的一般步骤如下： （1）将外载荷分解到水平面和垂直平面内。求垂直面支承反力FV 和水平面支承反力FH。 （2）作垂直面弯矩MV 和水平面弯矩MH 图。 （3）作合成弯矩M 图， 。 （4）作转矩T 图。 （5）弯矩合成，作当量弯矩Me 图， 。 （6）计算危险截面轴径。由式（14-5） （14-6） 式中：Me 的单位为N·mm；[σ-1b]的单位为MPa。 对于有键槽的截面，应将计算出的轴径加大5％左右。 若计算出的轴径大于结构设计初步估算的轴径，则表明结构图中轴的强度不够，必须修改结构设计；若计算出的轴径小于结构设计的估算轴径，且相差不很大，一般就以结构设计的轴径为准。 对于一般用途的轴，按上述方法设计计算即可。 对于重要的轴，尚需作进一步的强度校核（如安全系数法），其计算方法可查阅有关参考书。 例14-1 试计算某减速器输出轴（图14-18a）危险截面的直径。 已知作用在齿轮上的圆周力Ft=17400 N，径向力Fr= 6410 N，轴向力Fa=2860 N，齿轮分度圆直径d2 = 146 mm，作用在轴右端带轮上外力F= 4500 N（方向未定），L= 193 mm，K= 206 mm。 * 第14章 轴 14 Shaft 第14章 轴 　　轴是机器中的重要零件之一，用来支持旋转的机械零件和传递转矩。本章主要介绍的内容如下： 内容简介 ■ 轴的功用和类型 ■ 轴的材料 ■ 轴的结构设计 ■ 轴的强度计算 ■ 轴的刚度计算 §14.1 轴的功用和分类 根据承受载荷的不同， 轴可分为：三种 　　轴是机器中的重要零件之一，用来支持旋转的机械零件和传递转矩。 转轴 传动轴 心轴 （1）转轴 工作时既承受弯矩又承受转矩的轴，称为转轴。 如减速器中的轴（图14-1）。机器中大多数轴都属于转轴。 图14-1 减速器中的轴 （2）传动轴 只传递转矩而不承受或承受很小的弯矩的轴，称为传动轴。如汽车中连接变速箱与后桥之间的轴（图14-2）。 图14-2 传动轴 工作时仅承受弯矩而不传递转矩的轴，称为心轴。 按其是否转动又分为转动心轴和固定心轴。 如图14-4所示自行车前轮轴即为固定心轴； 图14-4 固定心轴（自行车前轮轴） （3）心轴 如图14-3所示火车轮轴即为转动心轴。 图14-3 火车机车的轮轴 根据轴线的形状的不同，轴又可分为直轴、曲轴（图14-5）和挠件钢丝轴（图14-6）。 曲轴和挠性钢丝轴属于专用零件。 直轴按外形不同又可分为光轴和