軸類零件強度的校核

《機械設(shè)計》1997 1　　　　　　　　　　專題論文

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軸類零件強度的校核

李耀剛　路春光　(河北理工學(xué)院)

進入此菜單, 用光標選定截面后, 輸入相應(yīng)參數(shù),

1　概述 從而提高了效率, 防止相關(guān)尺寸輸入錯誤。

軸是機械設(shè)計中最常見的一種零件。隨著計

算機技術(shù)的不斷發(fā)展, 軸類零件的設(shè)計正逐步從

手工走向計算機 自動完成。這樣不但提高了設(shè)計

質(zhì)量, 減少了設(shè)計工作量, 同時為現(xiàn)代高速、多變、

小批量生產(chǎn)的設(shè)計提供了必要的保障手段, 基于

此我們開發(fā)了此軟件, 以完成不同條件下的軸類

零件的強度校核與設(shè)計。

2　軟件的設(shè)計

對于不同傳動件在軸上安裝位置的不同、數(shù)

量的多少而決定了不同數(shù)學(xué)模型的建立。

2. 1　集中載荷軸

見圖 1 , 圖中 、 、… , 均為相應(yīng)的位置

a y 1 y 2 y 6 L

尺寸。軸上的載荷作用點變化多樣, 作用在軸上的

載荷數(shù)量的多少也不同, 為使本軟件設(shè)計具有更 圖2　截面圖形菜單示意一部

廣泛的通用性, 在廣泛調(diào)查和查閱現(xiàn)有常用設(shè)備 　　軸的結(jié)構(gòu)形式的不同, 危險截面并不一定在

的基礎(chǔ)上, 設(shè)計了在一根軸上布置 6 個斜齒同時 彎矩最大處, 其中還有許多其它因素, 諸如軸徑大

工作的情況, 其數(shù)學(xué)模型見圖 1 、。其中 、 小、截面形狀、應(yīng)力集中、表面質(zhì)量等因素的影響,

b c f h a f h b

… 為水平面內(nèi)載荷分力; ～ 為垂直面 故本軟件采用先計算最大彎矩處的應(yīng)力與安全系

f hf f v a f vf

內(nèi)的載荷分力; 、 、… 為軸 向力, ～ 數(shù), 然后采用人機對話形式對不同坐標點進行強

F 1 F 2 F 6 m a mf

為相應(yīng)軸向力所附加的彎矩, 圖中僅在垂直面內(nèi) 度校核, 通過改變設(shè)計參數(shù)的方式來達到滿足強

畫出了彎矩, 若附加彎矩不在水平或垂直兩平面 度要求的目的。

內(nèi), 則需向兩平面分別投影。當所需設(shè)計軸的載荷 　　本軟件采用許用應(yīng)力法來校核軸的強度, 即

點不足 6 個時, 使用者可令圖中某些載荷點的載 計算出各截面的綜合彎矩和扭矩, 然后轉(zhuǎn)換成當

荷為零, 以達到軟件的通用性。若軸上傳動件沒有 量彎矩M ′:

′= M 2+ ( ) 2 ×

軸向力, 相應(yīng)的彎矩也為零。 M K 1

式中: ——據(jù)扭轉(zhuǎn)變化方式而定的應(yīng)力校正系數(shù);

因各傳動件與軸連接的方式不同, 有鍵連接

M ——校核點的彎矩;

( )

單鍵、雙鍵、花鍵 ; 軸的結(jié)構(gòu)形式又可分為空心

T ——校核點的扭矩;

軸、實心軸、花鍵軸、齒輪軸等, 故設(shè)計時, 對不同 K 1——動載系數(shù)。

截面的抗彎模量W 的計算有所

總結(jié)

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