典型机械零件的静强度设计课件.pptVIP

根據扭轉虎克定律，得（6.42）式中，?值由式（6.38）求出，取瓦爾修正係數K=1。距離ab等於?dx，一個剖面相對於另一個剖面轉過的角度d?為（6.43）若彈簧的有效圈數為n，則簧絲的總長度為?Dn。將式（6.42）的?代入式（6.43）並積分，則簧絲的一端相對於另一端的角變形為（6.44）載荷F的力臂是D/2，所以變形為（4-45）6.3.3彈簧剛度利用式（6.45）可得：（6.46）式中，k稱為彈簧剛度。（6.46）剛度表示使彈簧產生單位變形時所需的力。彈簧的剛度愈大，使其變形的力愈大，則彈簧的彈力亦愈大。從式（6.46）可知，k與C的三次方成反比，因此C值對k的影響很大。所以，合理地選擇C值就能控制彈簧的彈力。另外，k還和材料剪切模量G、簧絲直徑d、圈數n有關。彈簧剛度k是彈簧性能的最重要參數和設計的主要指標。因此，對彈簧剛度k進行設計時，要綜合考慮這些因素。（6.46）6.4鏈傳動的靜強度計算如果不考慮動載荷，鏈在傳動中的主要作用力有工作拉力、離心拉力和懸垂拉力。工作拉力Fe取決於傳遞的功率P（kw）和鏈速v（m/s），可按下式計算（6.47）離心拉力Fc與單位長度鏈條的品質q（kg/m）和鏈速v（m/s）有關（6.48）當v4m/s時，Fc可忽略不計。式中q可查附表10.3。懸垂拉力Fy主要取決於傳動的佈置方式及鏈條松邊的垂度，見圖6.30。計算如下（6.49）式中：a－鏈傳動的中心距，近似等於鏈懸空下垂部分的長度，m；g－重力加速度，g=9.81m/s2；Ky－垂度係數，即當鏈條松邊一定下垂度y時的拉力係數，Ky值可查附表3.2。表中?為兩輪中心連線與水平線的傾斜角。圖6.30鏈的佈置方式及松邊的垂度由此得鏈的緊邊拉力F1和松邊拉力F2分別為：（6.50）作用在軸上的力（簡稱壓軸力）FQ可近似地取為緊邊和松邊總拉力之和。故近似取式中，KA－工作情況係數，查附表3.1。當鏈速v0.6m/s時，傳動的主要失效形式是鏈條受靜力拉斷，故應進行靜強度校核。靜強度安全係數S應滿足下式要求：（6.51）式中，S－鏈的抗拉靜力強度的計算安全係數；Q－單排鏈的極限拉伸載荷，kN，查附表3.3；n－鏈的排數；KA為工作情況係數，查附表3.1；Fl－鏈的緊邊工作拉力，kN。6.5滾動軸承靜強度計算滾動軸承的基本額定靜載荷是對工作在靜載荷下不旋轉的滾動軸承的界限，通常用C0表示。當外載荷不超過這一基本額定值時，靜載下的滾動軸承因接觸應力所產生的表面塑性變形不足以對軸承造成明顯的影響。當靜載荷過大時，在軸承的接觸區將會產生明顯的凹坑影響滾動軸承正常工作，乃至導致滾動軸承失效。因此對工作在靜載荷下不旋轉的滾動軸承需要對其進行靜強度設計。1．滾動軸承的基本額定靜載荷2．滾動軸承的額定靜載荷滾動軸承的額定靜載荷是在一定條件下確定的。徑向額定靜載荷C0r是最大載荷在滾動體與滾道接觸中心處產生的載荷，與下列計算接觸應力相當的徑向靜載荷；調心軸承的C0r為4600MPa；其他向心球軸承的C0r為4200MPa；向心滾子軸承的C0r為4000MPa。軸向額定靜載荷C0a是最大載荷在滾動體與滾道接觸中心處產生的載荷，與下列計算接觸應力相當的中心軸向靜載荷；推力球軸承的C0a為4200MPa；其他向心球軸承的C0a為4200MPa；推力滾子軸承的C0r為4000MPa。對既承受徑向載荷又承受軸向載荷的滾動軸承，則須將實際載荷換算為當量靜載荷。若用R和A分別表示滾動軸承所受的徑向和軸向載荷，則當量靜載荷P0為P0=X0R+Y0A（6.52）式中，X0和Y0－當量靜載荷的軸向和徑向係數，其數值可參考有關機械零件設計手冊。R－徑向載荷；A－軸向載荷。3．靜強度校核為限制滾動軸承在超載和衝擊載荷下產生的永久變形，應按靜載荷作校核計算。按靜載荷進行校核的公式如下：或 （6.53）式中，S0－靜載荷安全係數（見附表9.6）；C0－額定靜載荷（查機械零件設計手冊）；P0－當量靜