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刚度校核

刚度校核
l.轴的弯曲刚度校核计算
2.轴的扭转刚度校校计算
l.轴的弯曲刚度校核计算
常见的轴大多可视为简文梁。

若是光轴,可直接用材料力学中的公式计算其挠度或偏转角;若是阶梯轴,如果对计算精容要求不高,则可用当量直径法作近似计算。

把阶梯轴看成是当量直径为dv的光轴,然后再按材料力学中的公式计算。

当量直径为
式中:l i——阶梯轴第i段的长度,mm;
d i——阶梯轴第i段的直径,mm;
L——阶梯轴的计算长度;m。


Z——阶梯轴计算长度内的轴段数。

当载荷作用干两支承之间时,L=l(l为支承跨距);当载荷作用于悬臂端时,L=l+K(K为轴的悬臂长度)。

轴的弯曲刚度条件为:
挠度
偏转角
式中:[y]——轴的允许挠度,mm,见表15-5;
[θ]——轴的允许偏转角,rad,见表15-5。

表15-5 轴的允许挠度及允许偏转角
2.轴的扭转刚度校校计算
轴的扭转变形用每米长的扭转角p来表示。

圆轴扭转角P的计算公式为:
光轴
阶梯轴
式中:T——轴所受的扭矩,N·mm;
G——轴的材料的剪切弹性模量,MPa,对于钢材,G=8.1*104MPa;
I p——轴截面的极惯性矩,mm4,对于圆轴,I p= d4/32
L——阶梯轴受扭矩作用的长度,mm;
T i、l i、I pi——分别代表阶梯轴第i段上所受的扭矩、长度和极惯性矩,单位同前;
z——阶梯轴受扭矩作用的轴段数。

轴的扭转刚度条件为
ϕ≤[ϕ] ( °)/m
式中[ϕ] 为轴每米长的允许扭转角,与轴的使用场合有关。

对于一般传动轴,可取[ϕ]=0.5-1( °)/m;对于精密传动轴,可取[ϕ]=0.25-0.5( °)/m;对于精度要求不高的轴,[ϕ]可大于1( °)/m。

表15-4 抗弯,抗扭截面系数计算公式
注:近似计算时,单,双键槽一般可忽略,花键轴截面可视为直径等于平均直径的圆截面。

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