【文章內容簡介】 r6 （四）提高軸的強度的常用措施 輸出 輸出 輸入 輸出 輸出 輸入 Tmax= T1+T2 Tmax = T1 當扭矩由一個傳動件輸入而由幾個傳動件輸出時，為了減小軸上的載荷，應將輸入輪布置在中間。 T2 T1 T1+T2 T1 T1+T2 T2 合理 不合理 1. 合理布置軸上零件以減少軸的載荷 為減少軸所受的彎矩： ◆ 傳動件應盡量靠近軸承， ◆ 盡量不采用懸臂的支承形式， ◆ 盡量縮短支承跨距及懸臂長度。 2. 改進軸上零件的結構以減小軸的載荷 A圖中大齒輪和卷筒聯(lián)成一體，轉矩經大齒輪直接傳遞給卷筒，故卷筒軸只受彎矩而不傳遞扭矩。圖 b中軸同時受彎矩和扭矩作用。故載荷相同時，圖 a結構軸的直徑要小。 Q 方案 b T Q 方案 a 軸徑大 軸徑小 167。 152 軸的結構設計 3. 改進軸的結構以減小應力集中的影響 合金鋼對應力集中比較敏感，應加以注意。 應力集中處 措施： 1) 用圓角過渡； 2) 盡量避免在軸上開橫孔、切口或凹槽 。 R 應力集中出現(xiàn)在軸的截面尺寸發(fā)生突變處或過盈配合 邊緣處。 30? r 凹切圓角 過渡肩環(huán) 3） 為增大軸肩處的圓角半徑，可采用內凹圓角 或 過渡肩環(huán)。 167。 152 軸的結構設計 軸上開卸載槽 應力集中系數可減少 40% 輪轂上開卸載槽 應力集中系數可減少 15~25% 增大軸的直徑 應力集中系數可減少 30~40% d d ~1.06d d 4） 在輪轂上或軸上開卸載槽或加大配合部分的直徑 可以減小過盈配合處的局部應力 ； 5 ) 用盤銑刀加工的鍵槽比鍵槽銑刀產生的應力集中小； 6 ) 盡可能避免在軸上受載較大的區(qū)段切制螺紋。 1） 表面愈粗糙 ?疲勞強度愈低； ?減小 表面粗糙度； 軸的表面粗糙度和強化處理方法會對軸的疲勞強度產生影響 2） 表面強化處理的方法有： ▲ 表面高頻淬火； ▲ 表面滲碳、氰化、氮化等化學處理； ▲ 碾壓、噴丸等強化處理。 通過碾壓、噴丸等強化處理時可使軸的表面產生預壓應力，從而提高軸的抗疲勞能力。 167。 152 軸的結構設計 （五）軸的結構工藝性 指軸的結構形式應便于加工和裝配軸上的零件，且生產率高，成本低。 在滿足使用要求的前提下，軸的結構形式應盡量簡化。 一般說， 軸的結構越簡單，工藝性越好。 167。 152 軸的結構設計 ④ 為便于軸上零件的裝拆，一般軸都做成從軸端逐漸向中間增大的 階梯狀 。 裝零件的軸端應有 倒角 ， ② ③ ⑥ ⑦ ① ⑤ ①倒角 退刀槽 需要磨削的軸端有 砂輪越程槽 。 車螺紋的軸端應有 退刀槽 ， ◆ 為了加工方便，同一軸上不同軸段的 鍵槽應布置在 軸的同一母線上。 鍵槽應布置在軸的同一母線上 （五）軸的結構工藝性 ◆ 為減少刀具種類和提高勞動力生產力： 軸上直徑相近處的 圓角 、 倒角 、 鍵槽寬度 、 砂輪越程槽寬度和退刀槽寬度 等應盡可能 采用相同的尺寸。 167。 153 軸的計算 通常是在初步完成結構設計后進行校核計算，計算準則是滿足軸的強度或剛度要求，必要時還應校核軸的振動穩(wěn)定性。 （一）軸的強度校核計算 傳動軸 按扭轉強度條件計算 轉 軸 按彎扭合成強度條件計算 心 軸 按彎曲強度條件計算 1. 按扭轉強度條件計算 軸的扭轉強度條件為： 軸的直徑： mmnPA 30 ?? MPaT ][?? 36dnP??TT WT??336][nPdT??? ?式中： [τT] 及 A0 查表 153 （ 151） （ 152） 167。 153 軸的計算 表 153 軸常用材料的 [τT]值 和 A0值 軸的材料 Q235A, 20 Q275, 35 45 40Cr, 35SiMn (1Cr18Ni9Ti) 38SiMnMo, 3Cr13 [τT] / MPa 15 ~ 25 20 ~ 35 25 ~ 45 35 ~ 55 A0 149 ~ 126 135 ~ 112 126 ~ 103 112 ~ 97 2） 在下述情況時， [τT] 取較大值 ， A0取較小值： 注 : 1） 表中 [τT] 值是考慮了彎矩影響而降低了的許用扭轉切應力。 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、減速器的低速軸、軸只作單向旋轉； 反之， [τT] 取較小值， A0 取較大值。 考慮鍵槽對軸強度的削弱，按以下方式增大軸徑： 軸徑 d≤100mm d 增大 5%～ 7% d 增大 10%～ 15% 軸徑 d＞ 100mm d 增大 3% d 增大 7% 有一個鍵槽 有兩個鍵槽 軸的直徑： mmnPA 30 ?? 336][nPdT??? ?注意： 該直徑只能作為承受扭矩作用的軸段的 最小直徑 dmin！ 軸徑圓整為標準直徑。 （一般是作為軸的外伸端軸頭的直徑） L1 L2 L3 A B C D 減速器中齒輪軸的受力為典型的彎扭合成。 在完成單級減速器草圖設計后，外載荷與支撐反力的位置即可確定，從而可進行受力分析。 2. 按彎扭合成強度條件計算 步驟如下： 1) 作出軸的計算簡圖 ◆ 軸的支承簡化 通常把軸當作置于鉸鏈支座上的梁 ，支反力的作用點與軸承的類型和布置方式有關。 可按教材中圖 15— 23來確定。 L1 L2 L3 A B C D Fr Fa Ft A B C D ω T L1 L2 L3 1) 作出軸的計算簡圖 ◆ 軸的支承簡化 ◆ 軸的載荷簡化 分布 載荷 簡化為集中力，其作用點取在載荷分布段的中點。 作用在軸上的 扭矩 ， 從傳動件輪轂寬度的中點算起。 FNV2 FNV1 FNH2 FNH2 F’ NV1 2. 按彎扭合成強度條件計算 1) 作出軸的計