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文檔簡介

1、圓軸抗扭強度計算的依據(jù)是限制軸的最大扭轉(zhuǎn)切應力max不超過材料的許用切應力，便可得到抗扭強度條件為式中最大扭矩Tmax可由扭矩圖確定，許用切應力由機械手冊或設計規(guī)范給出。注意：對于階梯軸，由于抗扭截面系數(shù)Wp各段不同，max不一定發(fā)生在Tmax所在的截面上，因此需綜合考慮T和Wp兩個因素，取其最大比值作強度計算。maxmaxp TW案例應用： 由無縫鋼管制成的汽車傳動軸AB圖（a），外徑D=90mm，壁厚t=2.5mm，材料為45鋼，許用切應力=60MPa，工作時傳遞的最大力矩圖（b）為M=1.5kNm。試校核AB軸的強度。如將AB軸改為實心軸，試在相同強度下確定軸的直徑，并比較實心軸和空心軸

2、的重量。解：解： （1 1）校核）校核ABAB軸的強度軸的強度 由已知條件可得由已知條件可得 故故ABAB軸滿足強度要求。軸滿足強度要求。（2 2）確定實心軸的直徑）確定實心軸的直徑 若實心軸與空心軸的抗扭強若實心軸與空心軸的抗扭強度相同，則兩軸的抗扭截面系數(shù)度相同，則兩軸的抗扭截面系數(shù)WpWp相等。設實心軸的直徑相等。設實心軸的直徑為為D1D1，則有，則有。1.5kN mTM3344343p 90(1)(1 0.944 )mm2.95 10 mm1616DW6max4p1.5 10MPa50.8MPa 2.95 10TW334431(1)2.95 10 mm1616DD431162.95 10mm53.2mmD（3）比較空心軸和實心軸的重量 因為兩軸的材料和長度相同，它們的重量比就等于面積比。設A1為實心軸的截面面積，A2為空心軸的截面面積，即 結(jié)論： 在強度相同的情況下，該軸采用空心軸時的重量僅為采用實心軸重量的31，減輕重量、節(jié)省材料的效果明顯。這是因為切應力沿半徑呈線性分布，圓心附近處應力較小，材料的性能未能充分利用。改為空心軸后，材料的性能被充分利用，總重量必然會降低。但是，采用空心軸也有不利的一面，如經(jīng)濟成本較高，體積較大等。

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