销轴强度校核
轴的强度校核方法
轴的强度校核方法轴是指承受转矩或轴向载荷的机械零件，其强度校核是为了保证轴在工作过程中不产生变形、断裂等失效情况，从而确保机械系统的可靠运行。
轴的强度校核方法可以分为理论计算方法和实验测试方法两类。
一、理论计算方法1.强度校核理论基础：强度校核的理论基础是材料力学和工程力学，其中最基本的理论是应力和应变的关系，即胡克定律。
按照强度校核的要求，轴的应力必须小于其材料的抗拉强度，即σ<σt。
其中，σ为轴上的应力值，σt为材料的抗拉强度。
2.强度校核方法：强度校核方法根据所受力的不同可以分为两类：弯曲强度校核和扭转强度校核。
-弯曲强度校核：弯曲强度校核是指轴在承受弯曲力矩时的强度校核。
轴在工作过程中往往会受到弯曲力矩的作用，而产生弯曲应力。
弯曲强度校核需要计算轴的最大弯曲应力值σb和抗拉强度σt比较，其中σb计算公式为：σb=(M*c)/I其中，M为轴所受的弯曲力矩，c为轴上一点到中性轴的距离，I为轴的截面惯性矩。
-扭转强度校核：扭转强度校核是指轴在受扭矩作用时的强度校核。
轴在工作过程中也会受到扭矩的作用，而产生扭转应力。
扭转强度校核需要计算轴的最大扭转应力值τt和剪切强度τs比较，其中τt计算公式为：τt=(T*r)/J其中，T为轴所受的扭矩，r为轴的半径，J为轴的极限挠率。
3.动载荷和疲劳强度校核：在实际工作中，轴往往还会承受动载荷并产生疲劳应力，因此需要对轴进行动载荷和疲劳强度校核。
动载荷强度校核需要考虑轴在受动载荷作用下的应力变化情况，疲劳强度校核需要考虑轴在工作过程中的疲劳寿命。
动载荷和疲劳强度校核方法与静载荷强度校核方法类似，但需要考虑应力的变化规律。
二、实验测试方法1.材料强度测试：2.离心试验：离心试验是指将轴样品固定在离心试验机上，并施加拉力或扭矩进行加载，观察轴的变形情况，以评估轴的强度性能。
3.振动试验：振动试验是指给轴样品施加振动载荷，观察轴的疲劳寿命。
振动试验可以模拟轴在实际工作环境中的振动情况，从而评估轴的疲劳性能。
销轴强度校核说课材料
销轴强度校核第三节销轴连接销轴连接是起重机金属结构常用的连接形式，例如起重机臂架根部的连接（图4-30a）以及拉杆或撑杆的连接等（图4-30b），通常都采用销轴连接。
图4-30 销轴连接示例(a) 臂架根部；(b) 拉杆。
一、销轴计算（一）销轴抗弯强度验算[]WW WMσσ≤=（4-43）式中M──销轴承受的最大弯矩；323dWπ=──销轴抗弯截面模数；[]Wσ──许用弯曲应力，对于45号钢[]Wσ = 360MPa。
（二）销轴抗剪强度验算[]τππτ≤⋅=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛==243max3166412dQdddQIbQS（4-44）式中Q──把销轴当作简支梁分析求得的最大剪力；[]τ──销轴许用剪应力，45号钢[]τ=125MPa。
二、销孔拉板的计算（一）销孔壁承压应力验算[]c c d Pσδσ≤⋅=（4-45）式中 P ──构件的轴向拉力，即销孔拉板通过承压传给销轴的力； δ──销孔拉板的承压厚度；d ──销孔的直径；[]c σ──销孔拉板的承压许用应力，[][]σσ4.1=c 。
（二）销孔拉板的强度计算首先根据销孔拉板承受的最大拉力P 求出危险截面（图4-31a 中的水平截面b -b 及垂直截面a -a ）上的内力，然后用弹性曲梁公式求出相应的应力，并进行强度校核。
图4-31 销孔拉板计算简图1. 内力计算拉板承受的拉力P 是通过销孔壁以沿孤长分布压力P 的形式传给销轴，假定P 沿弧长按正弦规律分布，即ϕsin max ⋅=p p（4-46）由图4-31a ，根据拉板的平衡条件可得2sin 2sin 2max202max 20rp d rp rd p P π=ϕ⋅ϕ⋅=ϕ⋅ϕ⋅=⎰⎰ππ 则rP p π=2max（4-47）根据拉板结构和受力的对称性，可知拉板上反对称的内力（即剪力）等于零。
若沿销孔中心线截开拉板，则截面上只有轴力N b 及弯矩M b ，如图4-31b 所示。
根据平衡条件0=∑Y ，得2P N b =（4-48）由于根据平衡方程解不出M b ，故是一次超静定问题，须根据变形条件求M b 。
轴的强度校核方法
轴的强度校核方法 Revised by Jack on December 14,2020第二章 轴的强度校核方法常用的轴的强度校核计算方法进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。
对于传动轴应按扭转强度条件计算。
对于心轴应按弯曲强度条件计算。
对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。
2.2.1按扭转强度条件计算：这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。
通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。
实心轴的扭转强度条件为：由上式可得轴的直径为为扭转切应力，MPa 式中：T 为轴多受的扭矩，N ·mmT W 为轴的抗扭截面系数，3mmn 为轴的转速，r/minP 为轴传递的功率，KWd 为计算截面处轴的直径，mm为许用扭转切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及][r τ值见下表：表1 轴的材料和许用扭转切应力空心轴扭转强度条件为：T τ[]T τdd 1=β其中β即空心轴的内径1d 与外径d 之比，通常取β=这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。
例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=，输入转速n1=960r/min ，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。
根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，则因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，则：另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,则： 综合考虑，可取mm d 32'min =通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。
销轴强度校核
第三节 销轴连接销轴连接是起重机金属结构常用的连接形式，例如起重机臂架根部的连接（图4-30a ）以及拉杆或撑杆的连接等（图4-30b ），通常都采用销轴连接。
图4-30 销轴连接示例 (a ) 臂架根部；(b ) 拉杆。
一、销轴计算（一）销轴抗弯强度验算[]W W WMσσ≤=（4-43）式中 M ──销轴承受的最大弯矩； 323d W π=──销轴抗弯截面模数；[]W σ──许用弯曲应力，对于45号钢[]W σ = 360MPa 。
（二）销轴抗剪强度验算[]τππτ≤⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛==243max 3166412d Q d d d Q Ib QS （4-44）式中 Q ──把销轴当作简支梁分析求得的最大剪力；[]τ──销轴许用剪应力，45号钢[]τ=125MPa 。
二、销孔拉板的计算 （一）销孔壁承压应力验算[]c c d Pσδσ≤⋅=（4-45）式中 P ──构件的轴向拉力，即销孔拉板通过承压传给销轴的力； δ──销孔拉板的承压厚度；d ──销孔的直径；[]c σ──销孔拉板的承压许用应力，[][]σσ4.1=c 。
（二）销孔拉板的强度计算首先根据销孔拉板承受的最大拉力P 求出危险截面（图4-31a 中的水平截面b -b 及垂直截面a -a ）上的内力，然后用弹性曲梁公式求出相应的应力，并进行强度校核。
图4-31 销孔拉板计算简图1. 内力计算拉板承受的拉力P 是通过销孔壁以沿孤长分布压力P 的形式传给销轴，假定P 沿弧长按正弦规律分布，即ϕsin max ⋅=p p（4-46）由图4-31a ，根据拉板的平衡条件可得 2sin 2sin 2max202max 20rp d rp rd p P π=ϕ⋅ϕ⋅=ϕ⋅ϕ⋅=⎰⎰ππ则rP p π=2max（4-47）根据拉板结构和受力的对称性，可知拉板上反对称的内力（即剪力）等于零。
若沿销孔中心线截开拉板，则截面上只有轴力N b 及弯矩M b ，如图4-31b 所示。
销轴强度校核
销轴强度校核第三节销轴连接销轴连接是起重机⾦属结构常⽤的连接形式，例如起重机臂架根部的连接（图4-30a ）以及拉杆或撑杆的连接等（图4-30b ），通常都采⽤销轴连接。
图4-30 销轴连接⽰例 (a ) 臂架根部；(b ) 拉杆。
⼀、销轴计算（⼀）销轴抗弯强度验算[]W W WMσσ≤=（4-43）式中 M ──销轴承受的最⼤弯矩； 323d W π=──销轴抗弯截⾯模数；[]W σ──许⽤弯曲应⼒，对于45号钢[]W σ = 360MPa 。
（⼆）销轴抗剪强度验算[]τππτ≤?===243max 3166412d Q d d d Q Ib QS （4-44）式中 Q ──把销轴当作简⽀梁分析求得的最⼤剪⼒；[]τ──销轴许⽤剪应⼒，45号钢[]τ=125MPa 。
⼆、销孔拉板的计算（⼀）销孔壁承压应⼒验算[]c c d P式中 P ──构件的轴向拉⼒，即销孔拉板通过承压传给销轴的⼒；δ──销孔拉板的承压厚度；d ──销孔的直径；[]c σ──销孔拉板的承压许⽤应⼒，[][]σσ4.1=c 。
（⼆）销孔拉板的强度计算⾸先根据销孔拉板承受的最⼤拉⼒P 求出危险截⾯（图4-31a 中的⽔平截⾯b -b 及垂直截⾯a -a ）上的内⼒，然后⽤弹性曲梁公式求出相应的应⼒，并进⾏强度校核。
图4-31 销孔拉板计算简图1. 内⼒计算拉板承受的拉⼒P 是通过销孔壁以沿孤长分布压⼒P 的形式传给销轴，假定P 沿弧长按正弦规律分布，即sin max =p p（4-46）由图4-31a ，根据拉板的平衡条件可得 2sin 2sin 2max202max 20rp d rp rd p P π===?ππ则（4-47）根据拉板结构和受⼒的对称性，可知拉板上反对称的内⼒（即剪⼒）等于零。
若沿销孔中⼼线截开拉板，则截⾯上只有轴⼒N b 及弯矩M b ，如图4-31b 所⽰。
根据平衡条件0=∑Y ，得2P N b =（4-48）由于根据平衡⽅程解不出M b ，故是⼀次超静定问题，须根据变形条件求M b 。
轴的强度校核方法
第二章 轴的强度校核方法常用的轴的强度校核计算方法进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。
对于传动轴应按扭转强度条件计算。
对于心轴应按弯曲强度条件计算。
对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。
2.2.1按扭转强度条件计算：这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。
通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。
实心轴的扭转强度条件为：由上式可得轴的直径为为扭转切应力，MPa 式中：T 为轴多受的扭矩，N ·mmT W 为轴的抗扭截面系数，3mmn 为轴的转速，r/min P 为轴传递的功率，KW d 为计算截面处轴的直径，mm为许用扭转切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及][r τ值见下表：表1 轴的材料和许用扭转切应力T τnPA d 0≥[]TTT d n PW Tττ≤2.09550000≈3=[]T τ空心轴扭转强度条件为：dd 1=β其中β即空心轴的内径1d 与外径d 之比，通常取β=这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。
例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=，输入转速n1=960r/min ，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。
根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，则mm n P A d 36.15960475.2112110min =⨯== 因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，则：mm d d 43.16%)71(36.15%)71(min 'min =+⨯=+=另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,则：mm d d 4.3038*8.08.0'min ===电动机轴综合考虑，可取mm d 32'min =通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。
轴的强度校核方法
轴的强度校核方法
轴的强度校核是工程设计中的重要环节，其目的是确保轴能够承受工作条件下的受力，并不产生过度弯曲或断裂的现象。
轴的强度校核方法可以根据不同的应用背景和需求而有所不同，下面将介绍几种常见的轴的强度校核方法。
1.强度计算法：
强度计算法是最常用的校核方法之一，通过应力与材料的允许应力值进行比较，判断轴的强度是否满足要求。
这种方法适用于轴的受力分布较均匀，且形状规则的情况。
计算的核心步骤是确定轴的截面尺寸和应力分布，并且要考虑到加载的动态条件。
2.基于理论公式的校核方法：
根据轴的受力特点和材料性能，可以应用一些基于理论公式的校核方法，如蒙弗赛尔公式、纳迦公式等。
这些公式是基于应力、材料和几何形状之间的关系建立的，通过将轴的尺寸和材料强度带入公式中，计算轴的强度。
3.材料试验法：
对于特殊情况下的轴，如复合材料轴或特殊工况下的轴，可以采用材料试验法进行强度校核。
这种方法通过对轴材料进行拉伸、压缩、弯曲等试验，获取材料的强度参数，并结合轴的几何尺寸进行强度分析。
试验法能够充分考虑材料的非线性、破坏等特点，对于复杂工况下的轴强度校核非常有效。
4.有限元分析方法：
有限元分析是一种计算机辅助工程分析方法，可以模拟轴在受力条件下的应力分布情况。
通过将轴的几何模型进行离散化，并应用合适的边界条件和加载条件，可以计算出轴在不同点上的应力分布。
有限元分析方法适用于复杂几何形状和非均匀应力分布的轴的强度校核。
总之，轴的强度校核方法需要基于具体的工程应用和材料特性进行选择。
在实际设计中，常常需要综合考虑多种校核方法，以确保轴的强度满足设计要求并具有良好的可靠性。
轴的强度校核
轴的强度校核方法摘要轴是机械中非常重要的零件，用来支承回转运动零件，如带轮、齿轮、蜗轮等，同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递。
轴的设计时应考虑多方面因素和要求，其中主要问题是轴的选材、结构、强度和刚度。
其中对于轴的强度校核尤为重要，通过校核来确定轴的设计是否能达到使用要求，最终实现产品的完整设计。
本文根据轴的受载及应.力情况采取相应的计算方法，对于1、仅受扭矩的轴2、仅受弯矩的轴3、既承受弯矩.又承受扭矩的轴三种受载情况的轴的强度校核进行了具体分析，并对如何精确计算轴的安个系数做了具体的简绍。
校核结果如不满足承载要求时，则必须修改原结构设计结果，再重新校核。
轴的强度校核方法可分为四种:1)按扭矩估算2)按弯矩估算3)按弯扭合成力矩近视计算4)精确计算(安全系数校核)关键词:安全系数;弯矩;扭矩目录第一章引言一---一-一一-一-一-一一-------一--------一-----一11. 1轴的特点------------------------------------------一11. 2轴的种类------------------------------------------一11. 3轴的设计重点--------------------------------------一1第二章轴的强度校核方法-------------------------一42. 1强度校核的定义-___-_______________________________42. 2轴的强度校核计算-_-_______________________________42. 3几种常用的计算方-_-_______________________________52. 3. 1按扭转强度条件计算-------一---------------一-______52.3.2按弯曲强度条件计算-______________________________62. 3. 3按弯扭合成强度条件计算-__________________________72.3.4精确计算(安全系数校核计算)______________________92. 4提高轴的疲劳强度和刚度的措施-_____-___-_-___-12第三章总结---------------------------------------一13参考文献-----------------------------------------一14 第一章引言1. 1轴的特点:轴是组成机械的主要零件之二。
大型游乐设施销轴剪切应力计算与校核方法
———————————————收稿日期：2020－01－20大型游乐设施销轴剪切应力计算与校核方法赵九峰1，杨蕾璟1，马宁2，阳先波2（1.河南省特种设备安全检测研究院，河南 郑州 450000；2.中国特种设备检测研究院，北京 100029） 摘要：销轴作为游乐设施中关键的零部件，用来承受大型游乐设施因剧烈运动而产生的冲击载荷。
为了保证游乐设施可靠的运行，销轴的应力强度计算和校核显得尤为重要。
本文根据微元平衡条件、切应力互等原理和三角函数的倍角关系，从第四强度理论又称为畸变能理论，给出了剪切强度的详细推导公式和游乐设施轴安全系数的确定方法，并结合实例计算轴的安全系数。
其计算方法可为游乐设施轴的计算分析提供了参考，对提高游乐设施的设计能力和安全性具有十分重要的现实意义。
关键词：游乐设施；平面应力；主应力；切应力互等原理；畸变能密度 中图分类号：TH311.4文献标志码：Adoi ：10.3969/j.issn.1006-0316.2020.10.008文章编号：1006－0316 (2020) 10－0048－05Power Calculation and Motor Selection of Amusement Drive MechanismZHAO Jiufeng 1，YANG Leijing 1，MA Ning 2，YANG Xianbo 2( 1.Special Equipment Safety Inspection and Research Institute of Henan Province, Zhengzhou 450000,China; 2.China Special Equipment Inspection and Research Institute, Beijing 100029, China ) Abstract ：As a key part of amusement facilities, pin shaft is used to bear the impact load caused by the movement of amusement facilities. In order to ensure the reliable operation of amusement facilities, the stress calculation and check of pin shaft are very important. In this paper, based on the micro-element balance condition, shear stress mutual equal theory and the trigonometric function, and from the fourth strength theory, also known as the distortion energy theory, the detailed derivation formula of the shear strength and the method for determining the safety factor of the shaft are given, and the safety factor of the shaft is calculated with an example. The calculation method can provide a reference for the calculation and analysis of the amusement facility shaft, which is of great practical significance for improving the design capability and safety of the amusement facility.Key words ：amusement facility ；plane stress ；principal stress ；shear stress mutual equal theory ；distortion energy density为满足乘客追求经验刺激的心理，现代大型游乐设施的运动速度和加速度不断提高[1]，销轴作为游乐设施中关键的零部件，常用于两个结构构件之间的连接，是游乐设施中的主要连接方式之一。
销轴强度校核计算
销轴强度校核计算
《销轴强度校核计算》
一、计算背景：
1.1 叶片销轴强度校核
1.2 销轴的材料特性：
材料特性：45＃钢
抗拉强度σb：≥800MPa
屈服强度σp：≥500MPa
断裂强度σF：≥1000MPa
2.1 计算方法
2.2 依据：中华人民共和国标准
GB/T1133-1989《机械摩擦销轴》
2.3 对象：叶片销轴
二、设计参数：
3.1 工作条件：
最高工作温度T：≤400℃
最高工作转速n：10000r/min
3.2 校核载荷：
弯矩M：以叶片力学计算结果为准
轴向拉力F：以叶片力学计算结果为准
三、销轴强度校核结果：
销轴材料及特性：45＃钢，σb≥800MPa，σp≥500MPa，
σF≥1000MPa
拉力许用应力：σa=σb/3=266.67MPa
弯矩许用应力：σm=σp/2=250MPa
根据叶片力学计算结果，轴向及弯矩载荷为：
F=1000N
M=1500N·m
销轴的计算应力分别为：
向心应力σx=F/πD2=62.83MPa
向轴应力σy＝M/πD3=97.82MPa
四、结论：
根据叶片力学计算结果，销轴计算应力小于材料许用应力，满足强度要求，叶片的销轴强度校核计算结果合格。
轴的强度校核方法
轴的强度校核方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1第二章 轴的强度校核方法常用的轴的强度校核计算方法进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。
对于传动轴应按扭转强度条件计算。
对于心轴应按弯曲强度条件计算。
对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。
2.2.1按扭转强度条件计算：这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。
通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。
实心轴的扭转强度条件为：由上式可得轴的直径为为扭转切应力，MPa 式中：T 为轴多受的扭矩，N ·mmT W 为轴的抗扭截面系数，3mmn 为轴的转速，r/min P 为轴传递的功率，KW d 为计算截面处轴的直径，mm为许用扭转切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及][r τ值见下表：T τnPA d 0≥[]TTT d n PW Tττ≤2.09550000≈3=[]T τ空心轴扭转强度条件为：dd 1=β其中β即空心轴的内径1d 与外径d 之比，通常取β=这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。
例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=，输入转速n1=960r/min ，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。
根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，则mm n P A d 36.15960475.2112110min =⨯== 因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，则：mm d d 43.16%)71(36.15%)71(min 'min =+⨯=+=另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,则：mm d d 4.3038*8.08.0'min ===电动机轴综合考虑，可取mm d 32'min =通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。
大型游乐设施销轴的强度校核方法
大型游乐设施销轴的强度校核方法摘要：大型游乐设施是以经营为目的承载乘客游乐的设施，是指在特定的区域内运行，承载游客游乐的载体。
而在大型游乐设施中，销轴是大型游乐设施的重要零件之一，一切作回转运动的传动零件都必须装在销轴上才能进行运动及动力的传递，同时只承受弯矩和剪切应力而不承受扭矩的心轴在大型游乐设施中也普遍存在。
而这些销轴一旦因设计强度不足而发生变形甚至断裂，则会产生严重的事故。
因此对于销轴的强度效核尤为重要。
关键词：销轴承载力；设计；效核；安全系数；弯矩扭矩前言游乐设施包括具有动力的游乐器械，为游乐而设置的构筑物和其他附属装置以及无动力的游乐载体。
销轴是游乐设施的重要零件之一，销轴链接是机械金属结构中常用的连接方式，它可以满足两构件相对转动的需要，并便于拆装。
在销轴强度效核中，很多研究者常分别效核销轴的弯曲正应力和剪应力，而不对复合应力进行校核，显然不够全面。
根据材料力学可知，细长销轴的控制因素通常是弯曲正应力，一般不校核剪应力，若销轴的跨度较短，才需校核剪应力。
一、销轴受力性能分析销轴是铰接连接中常用的一种结构部件，即一根销轴将分别与二相邻构件连接的两片下耳板和一块上耳板联系起来，径向荷载通过各相关部件间的接触传递。
根据销轴和耳板间的应力分布情况找出销轴受到的等效集中力作用点，进而对销轴按照简支梁进行计算。
在筒支梁的某一截面上，既有弯矩又有剪力，他们存在于相互垂直的平面内，所以截面内的同一点既承受正应力又承受剪应力，且相互垂直，只不过再特殊位置上某一值为零。
针对销轴节点的受力和构造特点，利用有限元方法对销轴直径、上下耳板宽度等进行了参数分析，结果发现销轴上有两处受力较大，分别为跨中处和下耳板对销轴的挤压处。
二、销轴的设计重点1、销轴的设计（1）销轴的工作能力设计：主要进行销轴的强度设计、刚度设计，对于转速较高的销轴还要进行振动稳定性的计算。
（2）销轴的结构设计：根据销轴的功能，销轴必须保证销轴上零件的安装固定和保证销轴系在机器中的支撑要求，同时应具有良好的工艺性。
轴强度校核方法
轴的强度校核方法摘要轴是机械中非常重要的零件，用来支承回转运动零件，如带轮、齿轮、蜗轮等，同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递。
轴的设计时应考虑多方面因素和要求，其中主要问题是轴的选材、结构、强度和刚度。
其中对于轴的强度校核尤为重要，通过校核来确定轴的设计是否能达到使用要求，最终实现产品的完整设计。
本文根据轴的受载及应力情况采取相应的计算方法，对于1、仅受扭矩的轴2、仅受弯矩的轴3、既承受弯矩又承受扭矩的轴三种受载情况的轴的强度校核进行了具体分析，并对如何精确计算轴的安全系数做了具体的简绍。
校核结果如不满足承载要求时，则必须修改原结构设计结果，再重新校核。
轴的强度校核方法可分为四种：1）按扭矩估算2）按弯矩估算3）按弯扭合成力矩近视计算4）精确计算（安全系数校核）关键词：安全系数；弯矩；扭矩目录第一章引言--------------------------------------- 11.1轴的特点---------------------------------------------1 1.2轴的种类---------------------------------------------1 1.3轴的设计重点-----------------------------------------1第二章轴的强度校核方法----------------------------42.1强度校核的定义-------------------------------------42.2轴的强度校核计算-----------------------------------42.3几种常用的计算方-----------------------------------52.3.1按扭转强度条件计算-------------------------------52.3.2按弯曲强度条件计算-------------------------------62.3.3按弯扭合成强度条件计算---------------------------72.3.4精确计算（安全系数校核计算）----------------------92.4 提高轴的疲劳强度和刚度的措施---------------------12 第三章总结------------------------------------------13参考文献--------------------------------------------14第一章引言1.1轴的特点：轴是组成机械的主要零件之一。
轴的强度校核方法
轴的强度校核方法轴的强度校核方法摘要轴是机械中非常重要的零件，用来支承回转运动零件，如带轮、齿轮、蜗轮等，同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递。
轴的设计时应考虑多方面因素和要求，其中主要问题是轴的选材、结构、强度和刚度。
其中对于轴的强度校核尤为重要，通过校核来确定轴的设计是否能达到使用要求，最终实现产品的完整设计。
本文根据轴的受载及应力情况采取相应的计算方法，对于1、仅受扭矩的轴2、仅受弯矩的轴3、既承受弯矩又承受扭矩的轴三种受载情况的轴的强度校核进行了具体分析，并对如何精确计算轴的安全系数做了具体的简绍。
校核结果如不满足承载要求时，则必须修改原结构设计结果，再重新校核。
轴的强度校核方法可分为四种：1）按扭矩估算2）按弯矩估算3）按弯扭合成力矩近视计算4）精确计算（安全系数校核）关键词：安全系数；弯矩；扭矩目录第一章引言--------------------------------------- 11.1轴的特点---------------------------------------------1 1.2轴的种类---------------------------------------------1 1.3轴的设计重点-----------------------------------------1第二章轴的强度校核方法----------------------------42.1强度校核的定义-------------------------------------4 2.2轴的强度校核计算-----------------------------------4 2.3几种常用的计算方-----------------------------------5 2.3.1按扭转强度条件计算-------------------------------5 2.3.2按弯曲强度条件计算-------------------------------6 2.3.3按弯扭合成强度条件计算---------------------------7 2.3.4精确计算（安全系数校核计算）----------------------9 2.4 提高轴的疲劳强度和刚度的措施---------------------12第三章总结------------------------------------------13参考文献--------------------------------------------14第一章引言1.1轴的特点：轴是组成机械的主要零件之一。
轴的强度校核方法
中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）轴的强度校核方法姓名：学号：性别：专业:批次：电子邮箱：联系方式：学习中心：指导教师：2XXX年X月X日中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）轴的强度校核方法摘要轴是用来支承回转运动零件，如带轮、齿轮、蜗轮等，同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递的重要的零件。
为实现机械产品的完整和可靠设计，轴的设计应考虑选材、结构、强度和刚度等要求。
并应对轴的材料或设备的力学性能进行检测并调节，轴的强度校核应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。
最后确定轴的设计能否达到使用要求，对轴的设计十分重要。
本文根据轴的受载及应力情况，介绍了几种典型的常用的对轴的强度校核计算的方法，并对如何精确计算轴的安全系数做了具体的介绍。
当校核结果如不满足承载要求时，则必须修改原结构设计结果，再重新校核。
最后，本文对提高轴的疲劳强度和刚度提出相应改进方法，并对新材料，新技术的应用进行了展望。
关键词：轴；强度；弯矩；扭矩；目录第一章引言 (5)1.1轴类零件的特点 (5)1.2轴类零件的分类 (6)1.3轴类零件的设计要求 (6)1.3.1、轴的设计概要 (6)1.3.2、轴的材料 (6)1.3.3、轴的结构设计 (7)1.4课题研究意义 (9)第二章轴的强度校核方法 (11)2.1强度校核的定义 (11)2.2常用的轴的强度校核计算方法 (11)2.2.1按扭转强度条件计算： (11)2.2.2按弯曲强度条件计算： (13)2.2.3按弯扭合成强度条件计算 (13)2.2.4精确计算（安全系数校核计算） (20)第三章提高轴的疲劳强度和刚度的措施 (25)3.1合理的选择轴的材料 (25)3.2合理安排轴的结构和工艺 (25)3.3国内外同行业新材料、新技术的应用现状 (26)总结 (31)参考文献 (32)第一章引言1.1轴类零件的特点轴是组成各类机械的主要和典型的零件之一，主要起支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷的作用。
轴强度校核方法范文
轴强度校核方法范文轴是建筑结构中承受纵向荷载的重要构件。
轴的强度校核方法是为了保证轴在承受设计荷载时不会发生破坏或超过承载能力的限制。
以下是轴强度校核方法的详细介绍。
1.设计荷载计算。
首先，需要确定轴所承受的荷载，包括垂直荷载和水平荷载。
垂直荷载通常由建筑重量、楼层荷载等计算得出，水平荷载可以由风荷载和地震荷载计算得出。
2.截面形状选择。
根据轴受力情况，选择合适的轴截面形状。
常见的轴截面形状包括矩形、圆形和T形等。
不同截面形状的轴具有不同的受力性能，需要根据具体情况选择合适的截面形状。
3.强度校核方法。
轴的强度主要受到轴心压力和弯曲力的影响。
根据轴的受力特点，可以采用以下校核方法：（1）轴心压力校核。
轴心压力是指轴所受垂直荷载产生的压应力，可以通过轴截面的截面积和受力荷载计算得出。
轴心压力必须小于轴材料的屈服强度，才能确保轴不会破坏。
（2）弯曲校核。
轴在受到水平荷载或者偏心荷载作用下会产生弯曲力。
通过计算轴的弯矩和截面惯性矩，可以确定轴的最大弯矩值。
然后根据轴材料的抗弯强度确定轴的弯曲强度。
轴的抗弯强度必须大于弯曲力才能确保轴不会发生破坏。
（3）剪切校核。
轴在受到水平荷载作用下会产生剪切力。
通过计算轴的剪力和轴的截面积，可以确定轴的最大剪力值。
然后根据轴材料的抗剪强度确定轴的剪切强度。
轴的抗剪强度必须大于剪切力才能确保轴不会发生破坏。
（4）轴的综合校核。
根据设计要求，轴的强度校核不仅需要考虑轴心压力和弯曲力，还需要考虑轴的抗震性能和刚度等。
综合考虑这些因素，通过可靠性分析确定轴的安全系数，确保轴在设计寿命内能够承受荷载并不发生破坏。
4.材料选择和几何尺寸确定。
根据轴的强度要求和校核结果，选择合适的轴材料，并确定轴的几何尺寸。
根据轴的受力特点和校核结果，合理设计轴的尺寸和形状，以确保轴能够满足强度要求。
5.施工和监测方法。
在轴的施工过程中，需要按照设计要求进行施工，并进行相应的质量监测。
特别是对于大型和重要的轴，需要进行定期的检测和维护，以确保轴的强度和稳定性。
轴的强度校核方法
第二章 轴的强度校核方法2.2常用的轴的强度校核计算方法进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。
对于传动轴应按扭转强度条件计算。
对于心轴应按弯曲强度条件计算。
对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。
2.2.1按扭转强度条件计算：这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。
通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。
实心轴的扭转强度条件为：由上式可得轴的直径为为扭转切应力，MPa 式中：T 为轴多受的扭矩，N ·mmT W 为轴的抗扭截面系数，3mmn 为轴的转速，r/min P 为轴传递的功率，KW d 为计算截面处轴的直径，mm为许用扭转切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及][r τ值见下表：T τnPA d 0≥[]TTT d n PW Tττ≤2.09550000≈3=[]T τ空心轴扭转强度条件为：dd 1=β其中β即空心轴的内径1d 与外径d 之比，通常取β=0.5-0.6 这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。
例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=2.475kw ，输入转速n1=960r/min ，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。
根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，则mm n P A d 36.15960475.2112110min =⨯== 因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，则：mm d d 43.16%)71(36.15%)71(min 'min =+⨯=+=另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,则：mm d d 4.3038*8.08.0'min ===电动机轴综合考虑，可取mm d 32'min =通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。
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第三节 销轴连接销轴连接是起重机金属结构常用的连接形式，例如起重机臂架根部的连接（图4-30a ）以及拉杆或撑杆的连接等（图4-30b ），通常都采用销轴连接。
图4-30 销轴连接示例 (a ) 臂架根部；(b ) 拉杆。
一、销轴计算（一）销轴抗弯强度验算[]W W WMσσ≤=（4-43）式中 M ──销轴承受的最大弯矩； 323d W π=──销轴抗弯截面模数；[]W σ──许用弯曲应力，对于45号钢[]W σ = 360MPa 。
（二）销轴抗剪强度验算[]τππτ≤⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛==243max 3166412d Q d d d Q Ib QS （4-44）式中 Q ──把销轴当作简支梁分析求得的最大剪力；[]τ──销轴许用剪应力，45号钢[]τ=125MPa 。
二、销孔拉板的计算 （一）销孔壁承压应力验算[]c c d Pσδσ≤⋅=（4-45）式中 P ──构件的轴向拉力，即销孔拉板通过承压传给销轴的力； δ──销孔拉板的承压厚度；d ──销孔的直径；[]c σ──销孔拉板的承压许用应力，[][]σσ4.1=c 。
（二）销孔拉板的强度计算首先根据销孔拉板承受的最大拉力P 求出危险截面（图4-31a 中的水平截面b -b 及垂直截面a -a ）上的内力，然后用弹性曲梁公式求出相应的应力，并进行强度校核。
图4-31 销孔拉板计算简图1. 内力计算拉板承受的拉力P 是通过销孔壁以沿孤长分布压力P 的形式传给销轴，假定P 沿弧长按正弦规律分布，即ϕsin max ⋅=p p（4-46）由图4-31a ，根据拉板的平衡条件可得 2sin 2sin 2max202max 20rp d rp rd p P π=ϕ⋅ϕ⋅=ϕ⋅ϕ⋅=⎰⎰ππ则rP p π=2max（4-47）根据拉板结构和受力的对称性，可知拉板上反对称的内力（即剪力）等于零。
若沿销孔中心线截开拉板，则截面上只有轴力N b 及弯矩M b ，如图4-31b 所示。
根据平衡条件0=∑Y ，得2P N b =（4-48）由于根据平衡方程解不出M b ，故是一次超静定问题，须根据变形条件求M b 。
为此需列出与水平线成α角的任一截面的弯程方程：()()ϕαϕαα-⋅⋅⋅--+=⎰sin cos 10R d r p R N M M b b将2P N b =及ϕπϕsin 2sin max ⋅=⋅=rP p p 代入上式，得()()ϕϕαϕπααd PR PR M M b ⋅-⋅--+=⎰sin sin 2cos 1210()()αααπαcos sin 1cos 121⋅---+=PR PR M b（4-49）令2πα=，即得a -a 截面的弯矩：PR PR M M b a π121-+= （4-50）因为拉板的结构和受力是对称的，故a -a 截面的转角θa 应等于零，即⎰⎰ππ=α⋅=⋅=θ20200EIRd M EIdSM a 将式（4-49）代入上式 ()()ααααπαπd cos sin 1cos 12120⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅---+⎰PR PR M EIR b 02221=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=PR PR M EIRb ππ则PR PR M b 095.02142-=⎪⎭⎫⎝⎛-=π（4-51）将式（4-51）代入式（4-50），得PR PR M a 087.0142=⎪⎭⎫⎝⎛-=ππ（4-52）由图4-31b ，根据平衡条件0=∑X ，得P PP rd p N a 32.0d cos sin 2cos 2020==⋅=⋅⋅=⎰⎰πϕϕϕπϕϕππ（4-53）2. 强度计算应用弹性曲梁公式求危险截面的应力yR y ARK M AR M A N i i i y +⋅++=σ （4-54）式中 A ──计算截面积，对于矩形面积δh A =； K ──与计算截面形状有关的系数，对于矩形截面122ln --+⋅=hR h R h R K （4-55）b —b 截面：yR yARK M AR M A N b b b b y +⋅++=σ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅-⋅=+⋅⋅⋅-⋅-⋅=y R y K h Py R y K h P h P h P 095.0405.0095.0095.05.0δδδδ （4-56）2hy -=代入得内侧应力[]σ≤⎪⎭⎫⎝⎛-⋅+δ⋅=σh R h K h P b n 2095.0405.0（4-57）2hy +=代入得外侧应力[]σδσ≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅-⋅=h R h K h Pb w 2095.0405.0（4-58）a —a 截面： yR yARK M AR M A N a a a a y +⋅++=σ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅+⋅=+⋅⋅+⋅+⋅=y R yK h Py R y K h P h P h P 087.0407.0087.0087.032.0δδδδ （4-59）2hy -=代入得内侧应力[]σδσ≤⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-⋅=h R h K h P a n 2087.0407.0（4-60）2hy +=代入得外侧应力 []σ≤⎪⎭⎫⎝⎛+⋅+δ⋅=σh R h K h P a w 2087.0407.0（4-61）例题 已知73.5m m 25mm , m m ,63 kN,200==δ==R h P ，试求危险截面的应力。
拉板材料为16Mn 。
【解】 069.01635.732635.732ln 635.73122ln =--⨯+⨯⨯=--+⋅=h R h R h R K⎪⎭⎫⎝⎛-⨯+δ⋅=σh R h K h P b n 2095.0405.0[]MPa26333.1MPa 6.182635.73263069.0095.0405.025********==<=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯+⨯=sσσ⎪⎭⎫⎝⎛+⨯-δ⋅=σh R h K h P b w 2095.0405.0MPa 02.1635.73263069.0095.0405.025********-=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯-⨯=⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-δ=σh R h K h P a n 2087.0407.0MPa 4.68635.73263069.0087.0407.025********-=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯-⨯=⎪⎭⎫⎝⎛+⋅+δ⋅=σh R h K h P a w 2087.0407.0[]263MPaMPa 7.99635.73263069.0087.0407.025********=σ<=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯+⨯=销孔拉板危险截面上应力的分布如图4-32所示。
图4-32 图4-33习 题4-1 设计图4-33所示桁架杆件与节点板的连接焊缝。
已知杆件由等肢双角钢81001002⨯⨯∠制成，节点板厚m m 10=δ，材料均为Q235，焊条型号E43，焊缝许用应力MPa 100][=h τ。
轴心拉力KN 500=N 。
图4-34图4-354-2 计算图4-34所示周边焊缝的侧焊缝长度a 。
设焊脚尺寸mm 16=δ=f h ，所受力矩m kN 14⋅=M ，材料Q235，焊条型号E43，焊缝许用应力MPa 100][=h τ。
4-3 支托与柱焊接（图4-35），材料Q235，焊条型号E43，焊缝许用应力MPa 100][=h τ，MPa 140][=h σ，支托承受载荷F ，偏心距m m 80=e ：（1）支托用贴角焊缝，焊脚尺寸mm 6=f h ；（2）支托开坡口焊透，并按焊脚尺寸mm 6=f h 的角焊缝封底。
试求两种情况的最大允许载荷F 。
图4-36 图4-374-4 试设计计算L 型单梁龙门起重机主梁与支腿的连接螺栓（图-36）。
已知：螺栓均布，螺栓数z=32，采用45#钢精制螺栓。
连接面所受内力：P=200KN，M x=400KN·m，M y=600 KN·m。
4-5 如图4-37所示工字钢梁在某截面处拼接，该截面内力M x=170KN·m，剪力F=140KN，采用45#钢M20摩擦型高强度螺栓连接，接触面喷砂处理，试设计翼缘板螺栓数，并验算腹板螺栓强度。