軸的計算
軸的計算通常都是在初步完成結構設計後進行校核計算,計算準則是滿足軸的強度和剛度要求。
(一)軸的強度校核計算
進行軸的強度校核計算時,應根據軸的具體受載及應力情況,採取相應的計算方法,並恰當地選取其許用應力。
對於僅僅承受扭矩的軸(傳動軸),應按扭轉強度條件計算;
對於只承受彎矩的軸(心軸),應按彎曲強度條件計算;
對於既承受彎矩又承受扭矩的軸(轉軸),應按彎扭合成強度條件進行計算,需要時還應按疲勞強度條件進行精確校核。
此外,對於瞬時過載很大或應力循環不對稱性較為嚴重的軸,還應按峰尖載荷校核其靜強度,以免產生過量的塑性變形。
下面介紹幾種常用的計算方法:
按扭轉強度條件計算。
按彎扭合成強度條件計算。
按疲勞強度條件進行精確校核。
按靜強度條件進行校核。
(二)軸的剛度校核計算
軸在載荷作用下,將產生彎曲或扭轉變形。若變形量超過允許的限度,就會影響軸上零件的正常工作,甚至會喪失機器應有的工作性能。例如:安裝齒輪的軸,若彎曲剛度不足而導致撓度過大時,將影響齒輪的正確嚙合,使齒輪沿齒寬和齒高方向接觸不良,造成載荷在齒面上嚴重分布不均。又如採用滑動軸承的軸,若撓度過大而導致軸頸偏斜過大時,將使軸頸和滑動軸承發生邊沿接觸,造成不均勻磨損和過度發熱。因此,在設計有剛度要求的軸時,必須進行剛度的校核計算。
軸的彎曲剛度以撓度或偏轉角來度量;扭轉剛度以扭轉角來度量。軸的剛度校核計算通常是計算出軸在受載時的變形量,並控制其不大於允許值。
軸的彎曲剛度校核計算。
軸的扭轉剛度校核計算。
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