軸的常用的材料的及性能

1、軸常用材料及主要力學性能轉(zhuǎn)軸：支承傳動機件又傳遞轉(zhuǎn)矩，既同時承受彎矩和扭矩的作用。心軸：只支承旋轉(zhuǎn)機件而不傳遞轉(zhuǎn)矩，既承受彎矩作用。（轉(zhuǎn)動心軸：工作時轉(zhuǎn)動；固定心軸：工作時軸不轉(zhuǎn)動）；傳動軸：主要傳遞轉(zhuǎn)矩，既主要承受扭矩，不承受或承受較小的彎矩?；ㄦI軸、空心軸：為保持尺寸穩(wěn)定性和減少熱處理變形可選用鉻鋼；軸常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如35、45和50，其中45號鋼最為常用。不太重要及受載較小的軸可用Q235Q275等普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；受力較大，軸尺寸受限制，可用合金結(jié)構(gòu)鋼。受載荷大的軸一般用調(diào)質(zhì)鋼。調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)處理后得到的是索氏體組織，它比正火或退火所得到的鐵素體混合組織，具有更好的綜合力學性能，

2、有更高的強度，較高的沖擊韌度，較低的脆性轉(zhuǎn)變溫度和較高的疲勞強度。調(diào)質(zhì)鋼：35、45、40Cr、45Mn240MnB35CrMo30CrMnS、40CrNiMo；大截面非常重要的軸可選用鉻鎳鋼；高溫或腐蝕條件下工作的軸可選用耐熱鋼或不銹鋼；在一般工作溫度下，合金結(jié)構(gòu)鋼的彈性模量與碳素結(jié)構(gòu)鋼相近，為了提高軸的剛度而選用合金結(jié)構(gòu)鋼是不合適的。軸的強度計算軸的強度計算一般可分為三種：1按扭轉(zhuǎn)強度或剛度計算；2:按彎扭合成強度計算；3:精確強度校核計算1按扭轉(zhuǎn)強度或剛度計算按扭轉(zhuǎn)強度及剛度計算軸徑的公式表6118軸的類型按扭轉(zhuǎn)強度計算按扭轉(zhuǎn)剛度計算實心軸空心軸說明d:軸端直徑mmTP:許用扭轉(zhuǎn)剪應力M

3、Pa，按表6-1-19選取T:軸所傳遞的扭矩NmCp：許用扭轉(zhuǎn)角。/m,按表6-1-20選取PT9550An取:系數(shù)，按表6-1-19選P：軸所傳遞的功率，kWB系數(shù)，按表6-1-20選取n：軸的工作轉(zhuǎn)速r/min：(空心軸內(nèi)徑d1與外徑d之比)注：當截面上有鍵槽時，應將求得的軸徑增大，其增大值見表6-1-22。剪切彈性模量G=79.4GPa時的B值表6120Cp(°)/m0.250.511.522.5B12910991.582.77772.8注：1.表中Cp值為每米軸長允許的扭轉(zhuǎn)角；2. 許用扭轉(zhuǎn)角的選用，應按實際而定。參考的范圍如下：要求精密，穩(wěn)定的傳動，取Cp=0.250.5(

4、°)/m一般傳動，取Cp=0.51(°)/m;要求不高的傳動，可取Cp大于1(°)/m;起重機傳動軸Cp=15'207m;幾種常用軸材料的tp及A值表6119軸的材料Q235-A;Q275;204540Cr;35SiMn;201Cr18Ni9Ti42SiMn;40MnB;38SiMnM;3Cr13;tpMPa1525203525453555A14913511212610311297126注：1.表中TP值是考慮了彎曲影響而降低了的許用扭轉(zhuǎn)剪應力。2. 在下列情況下tp取較大值、A取較小值：彎矩較小或只受扭矩作用、載荷較平穩(wěn)、無軸向載荷或只有較小的軸向載荷、

5、減速器的低速軸、軸單向旋轉(zhuǎn)。反之，TP取較小值，A取較大值。3. 在計算減速器的中間軸的危險截面處（安裝小齒輪處）的直徑時，若軸的材料為45號鋼：取A=130165。其中二級減速器的中間軸及三級減速器的高速中間軸取A=155-165。三級減速器的低速中間軸取A=130o2:按彎扭合成強度計算；按彎扭合成強度計算軸徑的公式表6121計心軸轉(zhuǎn)軸算實丿心軸實丿L、軸公空丿心軸空丿L、軸式許轉(zhuǎn)動校單向屮=0.3或屮=0.6用心正旋應軸系轉(zhuǎn)力固定載荷平穩(wěn)：P1P數(shù)雙向屮=1載荷變化：P0P心旋軸轉(zhuǎn)說d:軸的直徑mma+1P、a0P、a-1P:軸的許用彎曲明應力MPa,按表6-1-1注4的說明取M軸在計算

6、截面所受彎矩，N.mT:軸在計算截面所受的扭矩Nm（空心軸內(nèi)徑di與外徑d之比）-d注：校正系數(shù)屮值是由扭應力的變化來決定的；扭應力不變時1p0.3;扭應力按脈動循環(huán)變化時土0.6;扭應力1p0p按對稱循環(huán)變化時1當零件用緊配合裝于軸上時，軸徑應比計算值增大810%如果截面上有鍵槽時，應將求得的軸徑增大，其增大值見表6-1-22。如果軸端裝有補償式聯(lián)軸器或彈性聯(lián)軸器，由于安裝誤差和彈性元件的不均勻磨損，將會使軸及軸承受到附加載荷，附加載荷的方向不定。附加載荷計算公式見表6-1-23。有鍵槽時軸徑增大值表6-1-22軸的直徑mm<3030100>100有一個鍵槽時的增大值%753有兩

7、個相隔180°鍵槽時的15107增大值%附加載荷計算公式表6-1-23聯(lián)軸器名稱計算公式說明齒輪聯(lián)軸器M=K/TM附加彎矩，Nm十字滑塊聯(lián)軸器F/=(0.2T傳遞扭矩NmNZ撓爪型聯(lián)軸器0.4)2000TDK系數(shù)彈性卷柱銷聯(lián)軸器F/=(0.1用稀油或清潔的干油潤滑K/=cc、2000T0.3)0.07DF/=(0.2用臟干油潤滑K/=0.130.35)2000T不能保證及時潤滑K/=0.3Do匸一附加徑向力，ND聯(lián)軸器外徑，mmD0柱銷中心圓直徑，mm3:精確強度校核計算軸強度的精確校核是在軸的結(jié)構(gòu)及尺寸確定后進行，通常采用安全系數(shù)校核法。3.1疲勞強度安全系數(shù)校核疲勞強度安全系數(shù)校

8、核的目的是校核軸對疲勞破壞的抵抗能力，在軸的結(jié)構(gòu)設計后，根據(jù)其實際尺寸，承受的彎矩、轉(zhuǎn)矩圖，考慮應力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素及軸材料的疲勞極限，計算軸的危險截面處的安全系數(shù)值是否滿足許用安全系數(shù)值。軸的疲勞強度是根據(jù)長期作用在軸上的最大變載荷（其載荷循環(huán)次數(shù)不小于104）來計算，危險截面應是受力較大，截面較小及應力集中較嚴重的既實際應力較大的若干個截面。同一個截面上有幾個應力集中源，計算時應選取對軸影響最大的應力源。校核公式見表6124。當軸的強度不能滿足要求時，采取改進軸的結(jié)構(gòu)，降低應力集中的方法解決，降低應力集中的主要措施表617,或采用不同的熱處理及表面強化處理等工藝措施，或加大軸

9、徑，改變軸的材料來解決。軸的材料內(nèi)部可能存在不同程度的裂紋或其其它缺陷。一般裂紋的尺寸小于臨界值時，暫時影響不大，但長期交變應力作用下，裂紋會作穩(wěn)態(tài)擴展，達到臨界值時，發(fā)生脆性破壞。重要的軸，除了進行上述的計算和檢查表面質(zhì)量外，還要對內(nèi)部進行無損探傷，如發(fā)現(xiàn)缺陷，應根據(jù)斷裂力學計算或經(jīng)驗判斷其壽命，決定是否可用。（機械工程手冊二版1卷5篇）危險截面安全系數(shù)S的校核公式表6124公式S=,SSSp匚2小2PvSS說明s：只考慮彎矩作用時的安全系數(shù)S:按疲勞強度計算的許用安全系數(shù)，見表6126（T-1對稱循環(huán)應力下的材料彎曲疲勞極限MPaS:只考慮扭矩作用時的安全系數(shù)、£t:彎曲和扭轉(zhuǎn)時

10、的尺寸影響系數(shù)，見表6126W八T:材料拉伸和扭轉(zhuǎn)的平均應力折算系數(shù)，見表611見表6133T-1對稱循環(huán)應力下的材料扭轉(zhuǎn)疲勞極。a、（Tm:彎曲應力的應力幅和平均應力，限MPaMPa見表611見表6125K。、Kt彎曲和扭轉(zhuǎn)時的有效應力集中系Ta、Tm:扭轉(zhuǎn)應力的應力幅和平均應力，數(shù)MPa見表6131表6132見表6125B:表面硬化系數(shù)，一般用表6136;軸表面強化處理后用表6138;有腐蝕情況時用表6135或表6137應力幅及平均應力計算公式表6125循環(huán)特性應力名稱彎曲應力扭轉(zhuǎn)應力對稱循環(huán)應力幅平均應力脈動循環(huán)應力幅平均應力說明MT:軸危險截面上的彎矩和扭矩NmZ、Zp:軸危險截面的抗

11、彎和抗扭截面系數(shù)cm3見表6127表6129許用安全系數(shù)S表6126條件Sp材料的力學性能符合標準規(guī)定(或有實驗數(shù)據(jù))，加工質(zhì)量能滿足設計要求。載荷確定精確，應力計算準確。載荷確定不夠精確，應力計算較近似。載荷確定不精確，應力計算較粗略或軸徑較大(d>200mm)。脆性材料制造的軸1.31.51.5 1.81.82.52.5 3.0截面模數(shù)計算公式表6127截面ZZp截面zZpd4z32Dbz(Dd)(Dd)2d4z16Dbz(Dd)(Dd)232Dz花鍵齒數(shù)16D=2Z注：公式中各幾何尺寸均以cm計。螺紋、鍵、花鍵、橫孔處及配合的邊緣處的有效應力集中系數(shù)表6130abMPa螺紋Kt=1

12、&鍵槽漸幵線形花鍵橫孔d0/d配合&Kt&KcH7/r6H7/k6H7/h6A型B型AB型KaKa0.050.150.150.250.050.25Kt&Kt&Kt4001.41.511.301.201.31.41.901.701.702.1.1.1.1.1.50051.641.381.37501.951.751.750555552533146001.71.761.461.541.41.42.001.801.802.1.1.1.1.1.70081.891.541.71532.051.851.803069723649238001.92.011.621.881

13、.51.42.101.901.852.1.1.1.1.1.90062.141.692.05562.151.951.9052828946643110002.22.261.772.221.61.42.202.001.902.1.2.1.1.1.120002.501.922.39092.302.102.007396055677402.31.61.52.2.2.1.1.1.2529609226592492.41.71.53.2.2.1.2.1.7051822397608572.61.71.53.2.2.1.2.1.1284136568622662.91.71.63.2.2.2.2.1.05087629

14、005583注：do為橫孔直徑；d為軸徑。圓角處的有效應力集中系數(shù)表6131KtabMPa40050060070080090010001200400500600700800920.011.341.361.381.401.411.431.451.491.261.281.291.291.301.0.021.411.441.471.491.521.541.571.621.331.351.361.371.371.0.031.591.631.671.711.761.801.841.921.391.401.421.441.451.0.051.541.591.641.691.731.781.831.931.

15、421.431.441.461.471.0.101.381.441.501.551.611.661.721.831.371.381.391.421.431.40.011.511.541.571.591.621.641.671.721.371.391.401.421.431.0.021.761.811.861.911.962.012.062.161.531.551.581.591.611.0.031.761.821.881.941.992.052.112.231.521.541.571.591.611.0.051.701.761.821.881.952.012.072.191.501.531.5

16、71.591.621.60.011.861.901.941.992.032.082.122.211.541.571.591.611.641.0.021.901.962.022.082.132.192.252.371.591.621.661.691.721.0.031.891.962.032.102.162.232.302.441.611.651.681.721.741.100.012.072.122.172.232.282.342.392.502.122.182.242.302.372.0.022.092.162.232.302.382.452.522.662.032.082.122.172.

17、222.表6鋼的平均應力折算系數(shù)書.書CTT133應力種類系數(shù)表面狀態(tài)拋光磨光車削熱軋鍛造彎曲CT0.500.430.340.2150.14拉壓0.410.360.300.180.10扭轉(zhuǎn)T0.330.290.210.11環(huán)槽處的有效應力集中系數(shù)表6132abMPa4005006007008009001000120010.011.881.931.982.042.092.152.202.310.021.791.841.891.952.002.062.112.220.031.721.771.821.871.921.972.022.120.051.611.661.711.771.821.881.93

18、2.040.101.441.481.521.551.591.621.661.7320.012.092.152.212.272.372.392.452.570.021.992.052.112.172.232.282.352.490.031.911.972.032.082.142.192.252.360.051.791.851.911.972.032.092.152.2740.012.292.362.432.502.562.632.702.840.022.182.252.322.382.452.512.582.710.032.102.162.222.282.352.412.472.5960.012

19、.382.472.562.642.732.812.903.070.022.282.352.422.492.562.632.702.84Kt任何0.011.601.701.801.902.002.102.202.40比值0.021.511.601.691.771.861.942.032.200.031.441.521.601.671.751.821.902.050.051.341.401.461.521.571.631.691.810.101.171.201.231.261.281.311.341.40絕對尺寸影響系數(shù)&ct£t表6134直徑>80>>>

20、mm203040506070100120150304050607080100120150500E碳0.910.880.840.810.780.750.730.700.680.60CT鋼合0.830.770.730.700.680.660.640.620.600.54金鋼E各0.890.810.780.760.740.730.720.700.680.60T種鋼不同表面粗糙度的表面質(zhì)量系數(shù)B表6136加工方法軸表面粗糙度tbMPa口m4008001200磨削艮0.40.2111車削艮3.20.80.950.900.80粗車艮256.30.850.800.65未加工的表面0.750.650.45各種

21、強化方法的表面質(zhì)量系數(shù)B表6138強化方法心部強度tbMPa光軸低應力集中的高應力集中的軸K，1.5軸K，1.82高頻淬火600、8001.51.71.61.72.42.8800-10001.31.5氮化900-12001.1-1.251.51.71.72.1滲碳400、6001.82.033.5700、8001.41.52.32.7100012001.21.322.3噴丸硬化600-15001.1-1.251.51.61.72.1滾子滾壓600-15001.11.31.31.51.62.0注：1高頻淬火系根據(jù)直徑為1020mm淬硬層厚度為（0.052.0）d的試件實驗求得的數(shù)據(jù)；對大尺寸的試

22、件強化系數(shù)的值會有某些降低。2氮化層厚度為0.01d時用小值；在（0.030.04）d時用大值。3噴丸硬化系根據(jù)840mni式件求得的數(shù)據(jù)；噴丸速度低時用小值；速度高時用大值。4滾子滾壓系根據(jù)17130mn試件求得的數(shù)據(jù)。3.2靜強度安全系數(shù)校核本方法的目的是校驗軸對塑性變形的抵抗能力，既校核危險截面的靜強度安全系數(shù)。軸的靜強度是根據(jù)軸上作用的最大瞬時載荷（包括動載荷和沖擊載荷）來計算的一般，對于沒有特殊安全保護裝置的傳動，最大瞬時載荷可按電動機最大過載能力確定。危險截面應是受力較大，截面較小既靜應力較大的若干截面。危險截面安全系數(shù)SS校核公式表6139公：人：；2SSP彳SSSs式說St只考

23、慮扭矩時的安全系數(shù)S。：只考慮彎曲時的安全系數(shù)明Ssp：靜強度的許用安全系數(shù)，見表61(TS：材料的拉伸屈服點，見表61140,如軸損壞會引起嚴重事故，該TS:材料的和扭轉(zhuǎn)屈服點，一般取Tse值應適當加大。(0.550.62)(TSz、Zp：軸危險截面的抗彎和抗扭截面模MUTma：軸危險截面上的最大彎矩和最大扭數(shù)矩N.m見表612729cm3靜強度的許用安全系數(shù)Ssp表6140as/ab0.450.550.550.70.770.9鍛造軸Ssp1.21.51.4-1.81.772.21.62.5如最大載荷只能近似求得及應力無法準確計算時，上述Ssp之值應增大2050%如果校核計算結(jié)果表明安全系數(shù)

24、太低，可通過增大軸徑尺寸及改用好材料等措施。以提高軸的靜強度安全系數(shù)。4軸的剛度校核軸在載荷作用下會產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，當變形超過某個允許值時，會使機器無法正常工作，要進行剛度校核，剛度校核分為扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度。4.1軸的扭轉(zhuǎn)剛度軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核是計算軸在工作時的扭轉(zhuǎn)變形量，用每米軸長的扭轉(zhuǎn)角度量。圓軸扭轉(zhuǎn)角的計算公式/(°)m-1表6141軸的類型實心軸空心軸光軸階梯軸說T:軸傳遞的扭矩，Nml:軸受扭矩作用部分的長度mm明a：空心軸內(nèi)徑d1與外徑d之比d:軸的直徑mmd1:空心軸內(nèi)徑mmli、di、d1i:i段軸的長度、直徑、空心軸內(nèi)徑T:i段軸所受扭矩，Nm注：1精密、穩(wěn)定的

25、傳動二0.250.5（）/m;一般傳動二0.51（°）/m;要求不高可大于1（°）/m;起重機傳動軸二15'07m。2本表公式適用于剪切彈性模量G=79.4GPa的鋼軸。4.2軸的彎曲剛度軸在受載的情況下會產(chǎn)生彎曲變形，過大的彎曲變形會影響軸上零件的正常工作，如安裝齒輪的軸，因軸變形會影響齒輪的嚙合正確性及工作平穩(wěn)性；軸的偏轉(zhuǎn)角B會滾動軸承的內(nèi)外圈相互傾斜，如偏轉(zhuǎn)角超過滾動軸承允許的轉(zhuǎn)角，就顯著降低滾動軸承的壽命；會使滑動軸承所受的壓力集中在軸承的一側(cè)，使軸徑和軸承發(fā)生邊緣接觸，加劇磨損和導致膠合；軸的變形還會使高速軸回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生振動和噪音。光軸的撓度和偏轉(zhuǎn)角一般按雙

26、支點梁計算，計算公式列表6144。階梯軸按當量直徑dv的光軸計算。當量直徑dv按表6143公式計算。按當量法計算階梯軸的撓度和偏轉(zhuǎn)角，誤差可達到+20%所以對十分重要的軸應采用更準確的計算法，詳見材料力學。計算有過盈配合軸段的撓度時，應將該軸段與輪轂當作一整體考慮，取輪轂的外徑作為軸的直徑。如軸上作用的載荷不在同一平面內(nèi)，米將載荷分解為兩互相垂直平面上的分量，分別計算兩個平面內(nèi)各截面的撓度（yx、yy）和偏轉(zhuǎn)角（9x、By），然后用幾何法相加（既YYy2、.x2Y2）。在同一平面內(nèi)作用有幾個載荷，其任一截面的撓度和偏轉(zhuǎn)角等于各載荷分別作用時該截面的撓度和偏轉(zhuǎn)角的代數(shù)和（既丫二工Y、9=29i）

27、。軸的允許撓度Yp及偏轉(zhuǎn)角9p表6142條件Yp條件9p/rad一般用途的軸金屬切削機床主軸安裝齒輪處YmaxP=(0.00030.0005)1YmaxP=0.00021(1:跨距)滑動軸承處向心球軸承處向心球面軸承處圓柱滾子軸承處9p=0.0019p=0.0059p=0.059p=0.0025安裝蝸輪處Yp=(0.010.03)mn圓錐滾子軸承處0p=0.0016Yp=(0.020.05)mt安裝齒輪處0p=0.001（mi、m法面及端面模數(shù)）0.002階梯軸按當量直徑dv計算公式mm表6143位置（參見表6144簡圖）載荷作用于支點間時載荷作用于外伸端時dv計算公式說明l:支點間距離，mm

28、c:外伸端長度，mmli、di:軸上i段的長度和直徑，mm注：為計算方便，當量直徑以dV形式保留不必幵方（見表6144的公式）軸的撓度及偏轉(zhuǎn)角計算公式表6144梁的類型及載荷簡圖偏轉(zhuǎn)角0p/撓度ymmrad2xxa13(在AB段)yxa12在AB段l(（在x士0.5771處)2XA13(在aB段)yxa12在AB段lblFbl44610dV1xl（在x0.577l處）ycyxFblx6104d4V1FalX144610dV122a3x1ll（在BD段）yx1Falx16104d4V1l2b2322aX1TT0.577.I2b2處Ml6104d4V1Ml6104d4V12213b3xllyc2a

29、x11331ll在BD段）l23b230.577l23b2處F集中載荷N支點間距mmM外力矩N.mm外伸端長度mma、b載荷至左及右支點距離mmV1載荷作用于支點間時的當量直徑mmdV2載荷作用于外伸端時的當量直徑mm、B、CDx、X1等表示各該截面注：1如實際作用載荷的方向與圖示相反，貝y公式中的正負號應相應改變2表中公式適用于彈性模量E=206X103MPa3標有*的ymax計算公式適用于a>b的場合，ymax產(chǎn)生在AD段。當a<b時，ymax產(chǎn)生在BD段。計算時應將式中的b換成a;x換成Xi;9A換成。Bo軸的臨界轉(zhuǎn)速校核軸系（軸和軸上零件）是一個彈性體，當其回轉(zhuǎn)時，一方面由

30、于本身的質(zhì)量（或轉(zhuǎn)動慣量）和彈性產(chǎn)生自然振動；另一方面由于軸系零件的材料組織不均勻、制造誤差及安裝誤差等原因造成軸系重心偏移；倒致回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力、從而產(chǎn)生以離心力為周期性干擾外力所引起的強迫振動。當強迫振動的頻率與軸的自振頻率接近或相同時，就會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，嚴重時會造成軸系甚至整臺機器的破壞。產(chǎn)生共振現(xiàn)象時軸的轉(zhuǎn)速稱為軸的臨界轉(zhuǎn)速。軸的振動主要類型有橫向振動（彎曲振動）、扭轉(zhuǎn)振動和縱向振動。一般軸最常見的是橫向振動。臨界轉(zhuǎn)速在數(shù)值上與軸橫向振動的固有頻率相同。一個軸在理論上有無窮多個臨界轉(zhuǎn)速。按其數(shù)值由小到大分別稱一階、二階、三階臨界轉(zhuǎn)速。為避免軸在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生共振現(xiàn)象，所設計的軸不得與任何一

31、階臨界轉(zhuǎn)速相接近，也不能與臨界轉(zhuǎn)速的簡單倍數(shù)或分數(shù)重合。轉(zhuǎn)速低于一階臨界轉(zhuǎn)速的軸一般稱為剛性軸，高于一階臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為撓性軸。機械中多采用剛性軸；離心機、汽輪機等轉(zhuǎn)速很高的軸，如采用剛性軸，貝U所需直徑可能過大，使結(jié)構(gòu)過于笨重，故常用撓性軸。對轉(zhuǎn)速較高，跨度較大而剛性較小，或外伸較長的軸，一般應進行臨界轉(zhuǎn)速的校核計算。剛性軸：nv0.75ncri；撓性軸：1.4n“ivnv0.75n；式中：n軸的工作轉(zhuǎn)速；ncri軸的一階臨界轉(zhuǎn)速；n“2軸的二階臨界轉(zhuǎn)速；軸的臨界轉(zhuǎn)速大小與材料的彈性特性、形狀和尺寸、支承形式及零件的質(zhì)量等有關，與軸的空間位置無關。光軸的一階臨界轉(zhuǎn)速計算公式表6147簡圖臨界

32、轉(zhuǎn)速ncr1/rmin-152n.9.3610d:332.4722嚴I3la：bW9.361041d2ncr111icri2；I31122Wol31WiaibiGjCjloCj3lojjj一端外伸軸的系數(shù)入i值見表6148兩端外伸軸的系數(shù)入2值見表6149注：1. 表列公式適用于彈性模量E=206X103MPa的鋼軸；2. 計算空心軸的臨界轉(zhuǎn)速時，應將表列公式乘以J12W支承間第i個圓盤重力N丨一軸的全長mmG伸軸端第j個圓盤重力N1o支承間距離mmW軸的重力N實心軸W0=0.0000605X1卩、小他伸軸端長度與軸長1之比對空心鋼軸乘以1aai、b支承間第i個圓盤至左及右支承距離mma空心鋼

33、內(nèi)徑d°與外徑d之比cj外伸端第j個圓盤至支承間距離mmd軸的直徑mm一端外伸軸的系數(shù)入i值表614800.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50入19.8710.912.113.314.415.114.613.111.5108.70.550.600.650.700.750.800.850.900.951.0入17.76.96.25.65.24.84.443.73.5兩端外伸軸的系數(shù)入i值表61490.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.0512.1513.5815.0616.4117.0616.321

34、4.5212.5210.809.370.1013.5815.2216.9418.4118.8217.5515.2613.0511.179.700.1515.0616.9418.9020.4120.5418.6615.9613.5411.5810.020.2016.4118.4120.4121.8921.7619.5616.6514.0712.0310.390.2517.0618.8220.5421.7621.7020.0517.1814.6112.4810.800.3016.3217.5518.6619.5620.0519.5617.5515.1012.9711.290.3514.5215.2

35、615.9616.6517.1817.5517.1815.5113.5411.780.4012.5213.0513.5414.0714.6115.1015.5115.4614.1112.410.4510.8011.1711.5812.0312.4812.9713.5414.1113.4313.150.509.379.7010.0210.3910.8011.2911.7812.4113.1514.06例已知：大齒輪輸入功率P=4.25kW;鏈輪軸轉(zhuǎn)速n=33r/min;每根運輸鏈張力S=4650N;齒輪圓周力Ft=4790N;齒輪徑向力Fr=4790N;短時過載為正常工作載荷的兩倍。解：1）選擇

36、軸材料選擇軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表611cb=590MPa；cs=295MPa；c-1=255MPa；T-1=255MPa；2）初定軸端直徑d,425=1033=52mm取d=55mm；33取A=103（按表6119,因轉(zhuǎn)速低，單向旋轉(zhuǎn)考慮軸端有鍵槽，軸徑增大45%3）軸結(jié)構(gòu)設計取軸頸處直徑60mm與標準軸承H2060孔徑相同，其余各直徑均按5mm放大。各軸段配合及粗糙度選擇如下：軸承座處60H9/f9，Ra0.8即；鏈輪配合處65H8/t7，Ra3.2何；齒輪配合處55H9/h8，艮3.2m齒輪軸向固定采用軸肩和雙孔軸端擋圈。4）鍵聯(lián)接強度驗算選A型平鍵，（長X寬X高）齒輪配合處16X

37、10X90鏈輪配合處18X11X90鍵聯(lián)接傳遞扭矩T=9550-n鍵工作面壓強P=2000T=dklr)'.'uI=-1=_7r|薩科灘l'-計肉鄢F-g）備乂牡'田小rI-vTr-E二十£Fr=一U利IIIIIIImillMj.=:425=9550X4.25=1230Nm3320001230=120.9MPaVcpp55574式中：cp許用擠壓應力，輕微沖擊cpp=120MPa；d軸直徑mmk鍵與輪轂接觸高度，mm平鍵k=0.5h；l鍵的工作長度，mmA型平鍵I=Lb5）計算支座反力、扭矩、彎矩5.1支座反力N作用水平面垂直面合成占八、A4870N6

38、20N4900NBRbX=2SRAXFrRby=RAy+Ft6040N=2X465048701740=2690N=620+4790=5410N5.2彎矩Nm作用占八、水平面垂直面合成BDE15.3扭矩：大齒輪傳遞扭矩T=1230Nm,每個鏈輪按尹扭矩圖見圖h6）軸的疲勞強度校核根據(jù)載荷分布及應力集中部位選取軸上八個截面（I毗）進行分析，截面I、U、川、分別與W、V、W相比，二者截面尺寸相同，彎矩相差不大，雖然截面V的扭矩較大，但應力集中不如截面切嚴重，故截面V不予考慮。截面與切相比，截面尺寸相同而載荷較小，故截面不予考慮。最后確定w、w、毗為危險截面。6.1校核危險截面的安全系數(shù)計算內(nèi)容及公式

39、計算值或數(shù)據(jù)截面IV截面W截面1T/N.m61512301230M/N.mMVq50050Md(MeMd)500“50MiMb(MeMb)100-50MjQMb90Z/cm323.7查(表6128)21.2查(表6128)14.2查(表6128)Zp/cm350.7查(表6128)42.4查(表6128)30.6查(表6128)(T-1T-1(t-1=255；t-1=140(t-1=255；t-1=140(T-1=255；t-1=140(/MPa)(表611)(表611)(表6-11)ipb=0.34;ipt=0.21pb=0.34;pt=0.21pb=0.34;pt=0.21T查(表6133

40、)查(表6133)查（表6-133)k&kt圓角L丄0.02圓角丄20.03圓角丄丄0.02d65d60d55kb=1.94;kt=1.62kb=1.8;kt=1.5kb=1.94;kT=1.62查(表6131)查(表6131)查（表6-131)配合kb=2.52;kt=1.82配合kb=1.64;kt=1.31配合kb=1.89;kt=1.54查(表6130)查(表6130)查（表6-130)鍵槽kb=1.76;kt=1.54鍵槽kb=1.76;kt=1.54查(表6130)查（表6-130)33=0.933=0.933=0.93查(表6136)查(表6136)查（表6-136)&#

41、163;b£b=0.78;£t=0.74£b=0.81;£t=0.76£b=0.81;£T=0.76ET查(表6134)查(表6134)查（表6-134)ba、bmm0（對稱）m0（對稱）m0（對稱）(/MPa)查(表6125)查(表6125)查（表6-125)2.54查(表6124)3.88查(表6124)5.37查（表6124)Ta、Tm=6.1(脈動)(表6125)=14.5(表6125)=20.1(表6125)(/MPa)8.1查(表6124)4.14查(表6124)2.72查(表6124)=2.42查(表6124)=2.83查(表6124)=2.72查(表6124)7）軸的靜強度校核7.1確定危險截面根據(jù)載荷較大及截面較小的原則選取V、切、毗為危險截面。計算內(nèi)容及公Tma<=2TN.mMnx=2MN.mr3ZcmZpcm3式計算截面Tvmax=2X123