轴 复习习题.doc

轴复********题
第九章轴
重点难点内容

轴的结构设计就是要合理地确定轴各部分的几何形状和尺寸。包括各轴段的直径、长度、各个
轴肩、圆角和倒角的大小、键槽的位置等等。
轴的结构没有标准形式,应根据具体的情况而定。一般要考虑以下几个方面的问题:1)轴上零
件的布置;2)轴上零件的定位和固定;3)轴上零件的装拆工艺性;4)轴的疲劳强度和刚度要求;
5)轴的加工工艺性等。
轴的结构设计应满足以下要求:1)轴上零件的布置除了达到工作要求外,要使轴受力最小;2)轴上的零件要定位准确、固定可靠;3)轴上的零件能方便地装配和拆卸;4)轴的加工工艺性要好;
5)要应力集中小、疲劳强度要高。

弯扭合成强度条件:
σcaM2+(αT)2Mca≤[σb]-1 MPa ==WW
α是根据扭剪应力的变化性质而定的应力校正系数。用来考虑扭矩T产生的扭剪应力τ与弯距M
产生的弯曲应力σb的性质不同。
对轴受转矩的变化规律未知时,一般将τ按脉动循环变应力处理。
疲劳强度安全系数的强度条件:
Sca=SσSτ
Sσ+Sτ22 ≥[ S ]
如同一截面有几个应力集中源,则取其中最大的一个应力集中系数用于计算该截面的疲劳强度。
重要基本概念

传动轴:在工作中主要承受转矩,不承受弯矩或承受弯矩很小。
心轴:在工作中只承受弯矩,不承受转矩。心轴又分为固定心轴和转动心轴。
转轴:在工作中既承受弯矩,又承受转矩。

因轴在弯矩和转矩作用下承受变应力,轴肩处有应力集中,因此轴的主要失效形式是疲劳断裂。设计准则:一般进行疲劳强度校核计算。对瞬时过载很大的轴,还应进行静强度校核。对于有
刚度要求的轴,要进行刚度计算。对转速高或载荷周期性变化的轴,要进行振动稳定性计算。

轴的设计包括两个主要内容:轴的结构设计和轴的强度计算。
轴的设计步骤:1)选择轴的材料;2)估算轴的最小直径;3)轴的
结构设计;4)轴的强度校
1
核;5)必要时进行轴的刚度计算和振动稳定性计算。

减小应力集中;降低表面粗糙度;强化轴的表面,如碾压、喷丸、表面淬火、渗碳、渗氮、碳氮共渗等。

轴的刚度条件为:
挠度: y ≤[ y]
偏转角:θ≤[θ]
扭转角:? ≤[?]
提高轴刚度的措施:增大轴的直径。注意,用合金钢代替碳素钢不能提高轴的刚度。
精选例题与解析
例9-3 例9-3图1为轴上零件的两种布置方案,功率由齿轮A输入,齿轮1输出扭矩T1,齿轮2输出扭矩T2,且T
>T。试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同?
a b
例9-3 图1
答:各轴段所受转矩不同,如例9-3图2所示。方案a:Tmax = T1,方案b:Tmax = T1+ T2 。
a b
例9-3 图2
自测题与答案
一、选择题
9-,属于转轴的是________。
B. 自行车的前、后轴
2
D. 滑轮轴
9-,一般称为________。
B. 固定心轴
C. 转动心轴 D. 转轴
9-,一般称为________。
B. 固定心轴
C. 转动心轴 D. 转轴
9-,自行车的中轴属于__________。


9-。


9-,齿轮轴的承载能力主要受到________的限制。


9-7在下述材料中,不宜用于制造轴的是________。

-1
9-。

D. 提高轴的刚度
9-,零件轴孔的倒角应________轴肩的过渡圆角半径。


9-10. 定位滚动轴承的轴肩高度应________滚动轴承内圈厚度,以便于拆卸轴承。
A