机械设计轴的校核

轴的强度校核
1、 轴的受力分析：
(1) 画轴的受力图 轴的受力图如下图所示
(2) 支承反力 在水平面上为
N R AH 78.1537-=
式中负号表示与图中受力的方向相反，以下相同
N F R Q R r AH HB 98.11601=+--=
在垂直平面上为
N
R R BV AV 90.1011-==
轴承A 的总支撑反力为 N N R R R AV AH A 97.184090.101178.15372222=+=+=
轴承B 的总支撑反力为
N R R R BV BH B 154090.101198.11602222=+=+=
(3) 弯矩计算
mm N M mm N M H AH ⋅=⋅=85.75457,83.1029971 在垂直平面上为
mm N M V ⋅-=5.657731
合成弯矩，有
21211,83.102997V H AH A M M M mm N M M +=⋅== mm N mm N ⋅=⋅+=15.1001005.6577385.7545722
（4） 画出弯矩图
（5） 转矩和转矩图
mm N T ⋅=3353321
画出弯矩图如图所示
2、 校核轴的强度
齿轮轴与A 点处弯矩最大，且轴颈较小，故点A 剖面为危险剖面。

其抗弯截面系数为
33
11.420732mm d W ==π
抗扭截面系数为
33
22.841416mm d W T ==π
最大弯曲应力为
MPa W
W A A 36.25==σ 扭剪应力为
MPa W T T
23.71==τ 按弯钮合成强度进行校核计算，对于单向转动的转轴，转动按脉动循环处理，故取折
合系数,6.0=α则当量应力为 MPa a e 87.25)(422=+=ατσσ
有表8-26查得45号钢调质处理抗拉强度极限,650MPa B =σ有表8-32用插值法查得轴的许用弯曲应力[],.60][11b e B MPa --<=σσσ强度满足需求。

3、 校核键连接的强度
带轮处键连接的挤压切应力为
MPa d T hl p )
845(725586904411-⨯⨯⨯==σ 取键、轴及带轮的材料都为钢，有表8-33查得[][]p p p MPa σσσ<=,150~125，强度满足
4、 校核轴的寿命
(1) 当量动载荷 有表8-28查得6207轴承得C=25500N ，
N C 152000=,轴承的受力图如图所示，因为轴承不受轴向力，轴承A 、B 当量动载荷为 ,97.1840N R P A A ==
N R P B B 1540==
(2) 轴承寿命 因,B A P P >故只需校核轴承A ，A P P =.轴承在100C o
以下工作，由表8-35查得载荷系数2.1=P f .
h h P f C f n L p T h 36.5340097.18402.12550014806010)(60103
6316=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯== 减速器预期寿命为 h h L h 400001025082/
=⨯⨯⨯=
,/
h h L L >故轴承寿命足够。

高速轴的受力分析图
高速轴承的布置及受力图如下图所示。