[工学]高职《机械设计基础》课件6.ppt

【例9-4】 一阶梯圆轴如图9-11(a)所示，轴上受到外力偶矩M1=6 kN·m，M2=4 kN·m，M3=2kN·m，轴材料的许用切应力［τ］=60 MPa，试校核此轴的强度。 解 (1) 绘制扭矩图如图9-11(b)所示。  (2) 校核AB段的强度。 则强度足够。 (a) (3) 校核BC段的强度。 (b) 则强度足够。 图9-11 9.1.6 圆轴扭转变形与刚度计算 1、 扭转变形 圆轴扭转时的变形采用两个横截面之间的相对转角φ来表示。对于长度为L，扭矩为T，且截面大小不变的等截面圆轴， 其变形计算公式为 对于直径变化的圆轴(阶梯轴)，或者扭矩分段变化的等截面圆轴， 必须分段计算相对转角，然后计算代数和。 2、刚度条件 圆轴扭转变形的刚度条件为：最大单位长度扭转角θmax不超过许用的单位长度扭转角［θ］。即 式中θ的单位为°/m。 精密机器的轴: ［θ］=0.25～0.50(°/m)。 一般传动轴: ［θ］=0.50～1.00(°/m)。 要求不高的轴: ［θ］=1.00～2.5(°/m)。 【例9-5】 汽车传动轴输入的力偶矩M=1.5kN·m，直径d=75mm，轴的许用扭转角［θ］=0.50°/m，材料的切变模量G=80 GPa，试校核此传动轴的刚度。  解 (1) 计算扭矩。 此传动轴横截面上的扭矩为T=M=1.5kN·m。 (2) 计算Ip。 (3) 校核轴的刚度。 故此传动轴刚度足够。 图 8 - 9 不合理布置 (3) 链传动最好紧边在上, 松边在下, 以防松边下垂量过大使链条与链轮轮齿发生干涉(见图8 - 9(c))或松边与紧边相碰。 图 8 - 9 不合理布置 8.5.2 链传动的张紧 链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。　　当链传动的中心距可调整时，可通过调整中心距张紧；当中心距不可调时，可通过设置张紧轮张紧。张紧轮一般压在松边靠近小轮处。张紧轮可以是链轮，也可以是无齿的辊轮。张紧轮的直径应与小链轮的直径相近。辊轮的直径略小，宽度应比链约宽5mm，并常用夹布胶木制造。张紧轮有自动张紧式和定期张紧两种。前者多用弹簧、吊重等自动张紧装置；后者用螺栓、偏心等调整装置。另外，还有用托板、压板张紧。如图8-10所示。 图8-10 链传动的张紧装置 8.5.3 链传动的润滑 链传动的良好润滑能缓和冲击、 减小摩擦、 减轻磨损； 不良的润滑会降低链的使用寿命。 链传动的润滑方式可根据图8 - 11选取。 具体润滑装置见图8 - 12。 润滑时应设法在链活动关节的缝隙中注入润滑油, 并均匀地分布在链宽上。 常用的润滑油有 L-AN32、 L-AN46、 L-AN68、 L-AN100等。 图 8 - 11 链传动润滑方式的选择 图 8 - 12 链传动的润滑 9.1圆轴扭转 9.2弯曲 9.3组合变形 9.4概述 9.5轴的材料 9-6轴及轴系的结构设计 9-7轴的设计计算 第9章 轴 9.1 圆轴扭转 9.1.1 扭转的概念 杆件的两端受到一对大小相等、方向相反，且作用面都垂直于杆件轴线的两个力偶的作用。杆件在这一对力偶的作用下，使杆件的任意两横截面绕轴线产生相对转动， 但杆的轴线位置和形状保持不变。这种变形称为扭转。以扭转为主要变形的杆件称为轴。  图 9-1 如图9-1所示 图9-2 扭转实例 图9-2 9.1.2 外力偶矩的计算 在工程中，作用于圆轴上的外力偶矩一般不是直接给出的， 通常给出的是圆轴所需传递的功率和转速。因此，需要了解功率、 转速和外力偶矩三者之间的关系， 即 式中, M——作用于轴上的外力偶矩, 单位: N·m；  P——轴所传递的功率, 单位: kW； n——轴的转速, 单位: r/min。  说明：轴上输入力偶矩是主动力偶矩，其转向与轴的转向相同； 轴上输出力偶矩是阻力偶矩， 其转向与轴的转向相反。 （9-1） 【例9-1】已知某传动轴传递的功率为7.5 kW，转速为300 r/min，试计算此传动轴传递的外力偶矩。  解 由公式(9-1)计算得 图 9-3 9.1.3扭矩 当轴上的外力偶矩确定以后，即可用截面法研究横截面上的内力。以图9-3（a）为例 由力偶平衡条件可知：m-m截面上必须有一个内力偶矩与外力偶矩Ｍ1平衡，此内力偶矩称为扭矩，用符号T表示，