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主动轴的受力分析和校核计算中MH和Mv怎么算?

关于机械设计轴的校核怎么计算

轴的设计过程如下: 1.根据该轴所传递的功率,用公式T=9550*p/n算出传递的转矩。 2.根据转矩,利用扭转切应力公式初步估算轴的直径。 3.根据轴上的齿轮尺寸,所采取的装配方案,选出轴承,并做好初步的结构设计。 4.现在开始对轴进行校核,如果是一般的转轴,就用弯扭合成公式进行校核。如果是心轴,就用弯曲公式来校核,如果是传动轴,一般不用校核。 5.利用机械零件强度理论对轴进行精确校核。确定各种影响系数。 最后如果强度满足,一般不做修改,强度不满足,重新设计即可。 公式的话,可以参考材料力学或者机械设计教材。 轴的材料一般选用40CR

轴的强度计算

轴的强度计算,尤其是转轴和心轴的强度计算,通常是在初步完成轴的结构设计之后进行的。对于不同受载和应力性质的轴,应采用不同的计算方法。其中传动轴按扭转强度计算;心轴按弯曲强度计算;转轴按弯扭合成强度进行计算。

1.传动轴的强度计算

传动轴工作时受扭,由材料力学知,圆截面轴的抗扭强度条件为

液压动力头岩心钻机设计与使用

计算轴的直径时,式(2-13)可以写成

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:τT为轴的扭应力,MPa;T为轴传递的转矩,N·mm;WT为轴的抗扭截面系数,mm3;P为轴传递的功率,kW;n为轴的转速,r/min;d为轴的直径,mm;[τ]T为轴材料的许用扭应力,MPa,见表2-8;C为与轴材料有关的系数,见表2-8。

表2-8 轴常用材料的[τ]T值和C值

注:1.当弯矩作用相对于转矩很小或只传递转矩时,[τ]T取较大值,C取较小值;反之,[τ]T取较小值,C取较大值。

2.当用35SiMn钢时,[τ]T取较小值,C取较大值。

按式(2-14)求得的直径,还应考虑轴上键槽会削弱轴的强度。一般情况下,开一个键槽,轴径应增大3%;开两个键槽,增大7%,然后取标准直径。

在转轴的设计中,常用式(2-14)作结构设计前轴径的初步估算,把估算的直径作为轴上受扭段的最细直径(有时也可作轴的最细直径)。对于弯矩的影响,常采用降低许用扭应力的方法予以修正,见表2-8注。

2.心轴的强度计算

在一般情况下,作用在轴上的载荷方向不变,故心轴的抗弯强度条件为

液压动力头岩心钻机设计与使用

计算轴的直径时,式(2-15)可以写成

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:d为轴的计算直径,mm;M为作用在轴上的弯矩,N·mm;W为轴的抗弯截面系数,mm3;[σ]W为轴材料的许用弯曲应力,MPa。轴固定时,若载荷长期作用,取静应力状态下的许用弯曲应力[σ+1W;若载荷时有时无,取脉动循环的许用弯曲应力[σ0W。轴转动时,取对称循环的许用弯曲应力[σ-1W。[σ+1W、[σ0W、[σ-1W取值见表2-9。

表2-9 轴的许用弯曲应力(MPa)

注:σb为材料抗拉强度。

3.转轴的强度计算

转轴的结构设计初步完成后,轴的支点位置及轴上所受载荷的大小、方向和作用点均为已知。此时,即可求出轴的支承反力,画出弯矩图和转矩图,按弯曲和扭转合成强度条件计算轴的直径。

轴的支点位置,对于滑动轴承和滚动轴承都不全是在轴承宽度的中点上,其中滑动轴承可按表2-10确定,滚动轴承可查轴承样本或有关手册。但是,为了简化计算,通常均可将支点位置取在轴承宽度的中点上。

表2-10 滑动轴承支点位置的确定

由弯矩图和转矩图可初步判断轴的危险截面。根据危险截面上产生的弯曲应力σW和扭应力为τT,可用第三强度理论求出钢制轴在复合应力作用下危险截面的当量弯曲应力σeW,其强度条件为

液压动力头岩心钻机设计与使用

对于一般转轴,σW为对称循环变应力;而τT的循环特性则随转矩T的性质而定。考虑弯曲应力与扭应力变化情况的差异,将上式中的转矩T乘以校正系数α,即

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:Me为当量弯矩, α为应力校正系数,对于不变的转矩,取 对于脉动循环的转矩, 对于对称循环的转矩,取 为脉动循环时材料的许用弯曲应力,见表2-9。

计算轴的直径时,式(2-16)可以写成

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:d为轴的计算直径,mm;Me为当量弯矩,N·mm;[σ-1W为对称循环下的材料的许用弯曲应力,MPa。

轴上有键槽时,为了补偿对轴强度的削弱,按式(2-19)求得的直径应增大4%~7%,单键槽时取较小值,双键槽时取较大值。

综上所述,常用转轴的设计步骤是:先按照转矩估算轴径,作为轴上受扭段的最细直径;再按照结构设计的要求,进行轴的初步结构设计,确定轴的外形和尺寸;然后按弯扭合成强度条件校核轴的直径。若初定轴的直径较小,不能满足强度要求,则需修改结构设计,直到满足强度要求为止;若初定轴的直径较大,一般先不修改设计,通常是在计算完轴承后再综合考虑是否修改设计。

对于一般用途的轴,按照上述方法设计计算即能满足使用要求。对于重要的轴,尚须考虑应力集中、表面状态以及尺寸的影响,用安全系数法作进一步的强度校核,其计算方法见有关机械设计教材或参考书。

在机械设计轴的校核中转矩与弯矩计算过程求教,从动轴与主动轴的转矩与转速的方向?

从动轴与主动轴的转矩与转速的方向都是大小相同,方向相反~

轴和轴承相配合

【一】能力目标 1.了解轴的功用、分类、常用材料及热处理。 2.能合理地进行轴的结构设计。 【二】知识目标 1.了解轴的分类,掌握轴结构设计。 2.掌握轴的强度计算方法。 3.了解轴的疲劳强度计算和振动。 【三】教学的重点与难点 重点:轴的结构设计 难点:弯扭合成法计算轴的强度 【四】教学方法与手段 采用多媒体教学(加动画演示),结合教具,提高学生的学习兴趣。 【五】教学任务及内容 任务 知识点 轴的设计计算 1. 轴的分类、材料及热处理 2. 轴的结构设计 3. 轴的设计计算 一、轴的分类 (一)根据承受载荷的情况,轴可分为三类 1、心轴 工作时只受弯矩的轴,称为心轴。心轴又分为转动心轴(a

机械设备中的静载荷,动载荷应该怎么计算?

动载荷计算:

1、物体一般加速度时的动荷问题

惯性力与动静法:做加速度运动物体的惯性力大小等于物体的质量m和加速度a的乘积,方向与a相反。假想在每一具有加速度的运动质点上加上惯性力,则物体(质点系)作用的原力系与惯性力系将组成平衡力系。这样就可以把动力问题形式上作为静力学问题来处理,这就是达朗伯原理。

2、冲击问题

工程上采用偏于保守的能量平衡方程来近似估算被冲击物与受冲击物所受冲击载荷与冲击应力。冲击系统能量平衡方程:

静载荷计算:

利用压重平台反力装置,采用快速维持荷载法。荷载由油泵通过千斤顶施加于桩顶,采用千斤顶并联控制荷载的施加,千斤顶的合力中心应与桩轴线重合。桩顶沉降量由位移传感器测得,全程采用静力荷载测试仪器自动采集数据,最后将原始数据进行室内资料整理。

扩展资料

机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷入等多种伤害。其主要危险部位如下:

⑴、旋转部件和成切线运动部件间的咬合处,如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。

⑵、旋转的轴,包括连接器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。

⑶、旋转的凸块和孔处。含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的,如风扇叶、凸轮、飞轮等。

⑷、对向旋转部件的咬合处,如齿轮、混合辊等。

⑸、旋转部件和固定部件的咬合处,如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等。

⑹、接近类型,如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。

⑺、通过类型,如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等。

⑻、单向滑动部件,如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等。

⑼、旋转部件与滑动之间,如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。

参考资料来源:百度百科-动载荷

参考资料来源:百度百科-机械设备

参考资料来源:百度百科-静载荷

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