主轴的强度校核
气力输送系统落料器主轴的强度校核与改进
造 成 主 轴 疲 劳 断 裂 的主 要 原 因 ， 过 改 进 主 轴 的材 料 和 热 处理 、 承 定位 方 式 以及 表 面加 工质 量 ， 全 系数 从 通 轴 安
０９ ． ７有 效 增 大 为 ２ ５ ， ． ３ 改进 后 使 用效 果 良好 ． 关 键 词 ： 轴 ； 劳 断 裂 ； 核 ； 度 ； 力 集 中； 全 系数 主 疲 校 强 应 安
ｆｏ ２ ３ ｏ ０ ７ ｒ ｍ ．５ ｔ ．９ ｂｙ ｃ ｎ ｎ ｉ ｎｔ ｔｏ ｈａ ｇｉ ｇ ｏｒｅ ａ ｉ ｎ ｍｏｄ ｆ ｔ ｘｌｔ ｅ ｓ ｍａ ｅ ｉ ｌ ｏ ｉ ｃｐａ ｘｉ ， ａ ｅ ｏ ｈｅ ａ ｅ ｒ ｅ ， ｔ ｒａ ｓ ｆ ｐｒｎ ｉ ｌａ ｓ ｈｅ ｔ ｔ ｅ ｔ ｅ ，ａ ｈｅ ｑ ｌｔ ｆｓ ｆ ｃ ｏ ｅ ｓｎ ｒ ａ ｍ ｎｔ ｎｄ ｔ ｕａ ｉｙ ｏ ｕｒａ ｅ ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ ｐｒｎｃｐａ ｘ ｓ；ｆ ｔｇｕ ｕ ｕｒ ｄ ： ｉ ｉ ｌａ ｉ ａ ｉ ｅ ｒ ｐｔ ｅ；ａ ｓ ｓ ｍｅ ｔ ｎ ｅ ｓ ｔ ｓ ｒ ｓ ｏｎ ｅ ｒ ｔｏ ｓ ｅ ｓ ｎ ；ｉ ｔ ｎ ｉｙ； ｔ ｅ ｓ ｃ ｃ ｎｔ ａ ｉ ｎ；ｓ ｆ ｔ ｏｅ ｆ— ａ ｅ ｙ ｃ ｆｉ
中 图分 类 号 ： ＴＨ２ ２ ３
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：ｏ ９ １３ （ ０ ７０ 一ｏ ２ 一Ｏ １０ — ４ ２ ２０ ） ２ ０ ６ ２
Ｉ ｔ ｎ ｉｙ Ａｓ ｅ ｓ ｅ ｎ ｍ ｐｒ ｖ ｍ ｅ ｔｏ ｈ ｉ ｃ ｐａ ｉ ｆＰｎ ｕ ａ ｉ ｎ ｅ ｓｔ ｓ ｓ ｍ ｎｔａ ｄ Ｉ ｏ ｅ ｎ ｎ ｔ ｅ Ｐｒ ｎ ｉ ｌＡｘ ｓ ｏ ｅ ｍ ｔｃ
Ｆｅ ｄ ｒ ｉ ｅ ｍ ａ ｉ ｎ ｅ ｉ ｙ ｔ ｍ ｅ ｅ ｎ Ｐｎ ｕ ｔｃ Ｃｏ ｖ ｙ ｎｇ Ｓ ｓ ｅ
高炉双槽绳轮的主轴强度校核分析
Ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｍａ ｉ ｎ Ａｘ ｌ ｅ ｏ ｆ Ｄｏ ｕ ｂ ｌ ｅ Ｇｒ ｏ ｏ ｖ ｅ Ｒｏ ｐ ｅ
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Ｚ ＨＯ Ｕ Ｊ ｉ ｎ — ｃ ｈ ａ ｏ
绳 轮 的主轴材 质 ： ４ ０ Ｃ ｒ 。
３ ． ２ 绳轮 的受力分 析
绳 轮 的受力简 图如 图 ３ 。空 车 与重 车 相遇 处斜 桥 静力 分析 表如表 １ 。
Ｔ ｘ ’
１ ． 轴承 ； ２ ． 主轴 ； ３ ． 轴承
图 ２ 双 槽 绳 轮 的 结 构 图
３ 双槽绳轮 的主轴强度校核分析
ａ ｘ ｌ ｅ ｏ ｆ ｒ ｏ ｐｅ ｐ ｕ ｌ ｌ ｅ ｙ．
பைடு நூலகம்
Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｇ ｒ ｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｏ ｐ ｅ ｐ ｕ ｌ ｌ ｅ ｙ ｉ ｎ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ； ｍａ ｉ ｎ ａ ｘ ｌ ｅ ； ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ； ｃ ｈ ｅ ｃ ｋ
５ ４
甘
肃 冶 金
第３ ５卷
用 滚动 轴承 。
绳 轮直径 ｄ ： １ ８ ０ ０ ｍｍ； 斜桥 角度 仅： ５ ９ ． ０ ７ １ ０ 。 ；
矿 石 的堆 比重 Ｋ： ２ ． ５ ｔ ／ ｍ ； 空 料车 重量 ： １ １ ０ ０ ０ ｋ ｇ ；
（ Ｈ ｕ ａ ｔ ｉ ａ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＭＣ Ｃ， Ｍａ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ ２ ４ ３ ０ ０ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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-----------------------------------------15）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。
轴强度校核.
强度校核报告项目名称：编制：校对：审核：批准：2013年7月目录一、概述...................................................... - 1 -二、设计校核输入.............................................. - 1 -三、轴杆强度校核.............................................. - 1 -3.1轴扭转应力校核 (2)3.2轴临界转速校核 (4)四、花键强度校核.............................................. - 5 -4.1花键侧挤压应力校核 (5)五、结论与建议................................... 错误！未定义书签。
一、概述对动力总成进行了重新布置。
轴也根据新的动力总成进行了重新设计，有必要对轴进行强度校核。
二、设计校核输入 满载质量a m 1920kg 前轴载荷 1000kg发动机最大扭矩 max T 230N ·m 发动机最大转数 max e n 6000转变速器一挡传动比 1i 4.162 变速器倒挡传动比 3.500变速器最小传动比 min i 0.778 主减速器传动比 0i 3.510扭矩分配系数ξ0.6 传动效率 η 0.9 前轴质量转移系数 m' 0.85 附着系数 ϕ 0.85车轮滚动半径 r r 0.358 动载系数d k 2三、轴杆强度校核在长度定时，传动轴的断面尺寸应保证传动轴具有足够的强度和足够高的临界转速。
所谓临界转速就是当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时，即出现共振现象，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速，它决定于传动轴的尺寸、结构及其支承情况。
3.1轴扭转应力τ校核（1）按发动机最大扭矩计算m N i i T k T 01x ema d se ⋅=ηξ （3-1） se T ——单边车轮计算转矩，N·mm ；ξ——差速器的转矩分配系数，对于圆锥行星齿轮差速器，可取6.0=ξ； d k ——为猛结合离合器所产生的动载系数，对于液压自动变速器：1=d k ，对于具有手动操纵的机械变速器的高性能赛车：3=d k ，性能系数0j =f 的汽车1=d k ，0j >f 的汽车2=d k 或由经验选定。
毕业设计粉碎机的设计论文
目次1引言 (1)2 粉碎机的结构形式设计 (2)2.1粉碎机的工作原理 (2)2.2齿爪式粉碎机的结构组成 (2)3 粉碎机主要工作部件的设计 (2)3.1壳体 (3)3.2定齿盘 (3)3.3动齿盘 (3)4 部件转配工艺分析 (3)5 标准件的选择 (4)5.1电动机的选择 (4)5.2轴承的选择 (5)5.3键的选择 (5)5.4螺栓的选择 (5)5.5螺母的选用 (5)5.6垫圈的选择 (5)6 带传动及轴的设计计算 (5)6.1普通V带传动的计算 (6)6.1.1确定V带型号和带轮直径 (6)6.1.2 计算带长 (6)6.1.3 求中心距a (6)6.1.4 带长计算 (6)6.1.5 带基准长度 (6)6.1.6 求带轮包角 (7)6.1.7 求带根数Z (7)6.1.8 求轴上载荷 (7)6.1.9 带轮结构 (7)6.2轴的计算 (8)6.2.1 轴的转速 (8)6.2.2 轴的输入功率 (8)6.2.3 轴转矩 (8)6.2.4 轴直径的初步确定 (8)6.2.5 轴的设计 (9)7 主要零件的校核 (9)7.1主轴的强度校核 (9)7.1.1 作用在轴上的力的分析 (9)7.1.2 轴的结构形状、尺寸及受力简图 (9)7.2转筒的强度校核 (13)7.2.1 转筒的受力分析 (13)7.2.2 转筒螺孔处的抗剪切强度校核 (13)7.2.3 转筒螺孔处的挤压强度校核 (14)7.2.4 转筒的强度校核 (14)7.2.5 转筒受扭转的强度和刚度校核 (15)7.3动齿盘的强度校核 (16)7.3.1 动齿盘单片的横断面抗拉强度 (16)7.3.2 动齿盘螺孔处抗剪切强度校核 (16)7.4轴承寿命计算 (17)7.4.1 轴承的受力分析 (17)7.4.2 轴承寿命计算 (17)结论 (19)致谢 (19)参考文献 (20)小型粉碎机的设计摘要：粉碎机是将大尺寸的固定原料粉碎至要求尺寸的机械。
轴的设计计算
轴的设计计算2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度如上图 从左到右依次为1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 与大带轮配合的轴 mm d 381= mm d d d 08.4408.63808.02112=+=⨯+= 取mm d 452= mm d d 4523=≥ 且此处为基孔制配合（其中孔为轴承内孔） 取mm d 503=mm d d 5034=≥ 取mm d 554= mmd d d 8.638.85508.02445=+=⨯+=取mm d 645=mm d d d 5885008.02336=+=⨯+= mm d d 5037== mm l 831=mm l 502252=⨯=∆++=s b l 3由于使用的轴承为深沟球轴承6010（GB/T276-1993）查《机械设计手册》P64表6-1得b=16mm主动轴如左图的装配方案mm d 381=mm d 452=mm d 503=mm d 554=mm d 645=mm d 586=对于从动轴：1）拟定轴上零件的装配方案现选用如图所示的装配方案从动轴如左图所示的装配方案mm mm h b 1422⨯=⨯，键槽用键槽铣刀加工，长为80mm ，选择齿轮轴毂与轴的配合为67k H ；同样半联轴器与轴的连接，选用平键为mm mm mm l h b 901118⨯⨯=⨯⨯，半联轴器与轴的配合为67k H 。
滚动轴承与轴的周向定位是通过过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m64）确定轴上圆角和倒角尺寸 参考《机械设计》教材P365表15-2 mm d 601= mm d 757= 取轴端倒角为0452⨯，各轴肩处的圆角半径见轴的俯视图上标注(3) 按弯扭合成应力校核轴的强度 1)主动轴的强度校核圆周力 1t F =112000d T =2000×255.86/93=5502.37N 径向力1r F =1t F tan α=5502.37×tan20°=5502.37×0.36=1980.85N 由于为直齿圆柱齿轮，轴向力1a F =0带传动作用在轴上的压力齿轮轴毂与轴的配合为67k H半联轴器与轴的配合为67k H 。
水轮机主轴强度校核
水轮机主轴强度校核水轮机是一种将水能转化为机械能的装置，其主要部件之一就是主轴。
主轴是水轮机的核心组成部分，负责承受水流的冲击力和转动力矩，因此其强度校核至关重要。
水轮机主轴的强度校核是指通过对主轴进行力学计算和工程验证，确定主轴的尺寸和材料是否能够满足工作条件下所受力的要求，以保证主轴的安全可靠运行。
校核水轮机主轴的强度需要明确主轴所受力的来源。
水轮机主轴受到水流的冲击力和转动力矩的作用，因此校核主要包括两个方面：冲击强度校核和转动强度校核。
冲击强度校核是指主轴在受到水流冲击力作用下的强度校核。
水流冲击力是由于水流的高速冲击而产生的，其大小与水轮机的工作条件、水流速度和水流方向等因素有关。
在校核过程中，需要确定水流冲击力的大小，并根据主轴的几何形状、材料特性和受力情况，计算主轴的应力和变形情况，以确定主轴的冲击强度是否满足要求。
转动强度校核是指主轴在承受转动力矩作用下的强度校核。
水轮机主轴在转动过程中承受转动力矩的作用，其大小与水轮机的工作条件、负载特性和转速等因素有关。
在校核过程中，需要确定主轴所受转动力矩的大小，并根据主轴的几何形状、材料特性和受力情况，计算主轴的应力和变形情况，以确定主轴的转动强度是否满足要求。
在进行水轮机主轴强度校核时，需要考虑多种因素。
首先是主轴的几何形状，包括主轴的直径、长度和连接方式等。
这些几何参数直接影响主轴的强度和刚度，因此在校核过程中需要对主轴的几何形状进行合理的选择和设计。
其次是主轴的材料选择。
水轮机主轴一般采用高强度和耐磨损的材料，如合金钢、不锈钢等。
根据主轴所受力的特点和工作条件，需要选择合适的材料，并确定其力学性能参数，以进行强度校核。
最后是校核过程中的计算方法和标准。
水轮机主轴的强度校核需要进行一系列的力学计算和工程验证，包括应力分析、变形分析和疲劳寿命分析等。
在进行计算时，需要根据国家和行业的相关标准，确定计算方法和校核要求，以保证校核结果的准确性和可靠性。
轴的剪切强度校核公式_解释说明以及概述
轴的剪切强度校核公式解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将详细讨论轴的剪切强度校核公式的解释、说明以及概述。
轴的剪切强度是指在受力作用下，轴材料所能承受的最大剪切应力值。
准确计算并验证轴的剪切强度对于设计和使用各种机械装置和结构都至关重要。
1.2 文章结构本文分为五个部分：引言、轴的剪切强度校核公式、轴的剪切强度校核方法、轴的剪切强度校核实例分析以及结论与总结。
下面将对每一个部分进行简要介绍。
1.3 目的本文旨在提供关于轴的剪切强度校核公式的全面理解和应用指导。
通过对相关概念、解释、计算方法以及实例分析的详尽描述，读者将能够深入了解该领域，并正确地进行轴材料剪切强度方面的工程运算与设计。
-----【注意】以上内容已经按照普通文本格式撰写完毕，请检查无误后进入下一问题。
2. 轴的剪切强度校核公式2.1 剪切强度概念在力学中，剪切强度是指材料在受到外部剪应力作用时能够抵抗破坏的能力。
对于轴的剪切强度来说，它描述了轴承受扭矩而不发生塑性变形或破裂的能力。
2.2 校核公式解释轴的剪切强度校核公式是用来计算轴所能承受的最大剪应力以及是否满足设计要求的工程公式。
通常，这个公式会基于材料特性、几何尺寸和应力分布等参数来推导得出。
这个校核公式一般包含轴直径、材料弹性模量、黏性系数等相关参数，并采用比例关系将这些参数结合起来进行运算。
通过计算得出的结果与设计要求进行比较，从而确定轴是否具备足够的剪切强度。
2.3 剪切强度计算方法在计算轴的剪切强度时，通常可以采用多种方法，其中常见的有：- 简单约束理论：基于简化假设和边界条件，通过解析方法得出轴的剪切强度计算公式。
这种方法适用于简单的几何结构和加载情况，计算结果相对精确。
- 有限元分析：利用数值计算方法，将轴的几何形状离散化为有限数量的元素，并建立相关方程进行求解。
这种方法能够考虑更加复杂的几何结构和加载情况，但计算量较大。
- 经验公式：基于实际试验数据，通过统计和分析得出与轴直径、材料特性等相关的经验公式。
水轮机主轴强度校核
水轮机主轴强度校核一、引言水轮机是一种将水能转化为机械能的设备。
其主轴是承受转动力矩和叶轮受力的重要部件，因此对主轴的强度进行校核是非常重要的。
本文将围绕水轮机主轴强度校核展开讨论。
二、水轮机主轴的作用水轮机主轴是水轮机的核心部件之一，它承载着转动叶轮的力矩，并将其传递给发电机或其他工作机构。
同时，主轴还需要具备足够的强度来承受水流冲击和叶轮受力，以保证水轮机的正常运行。
三、水轮机主轴的强度校核方法1. 主轴受力分析：在进行主轴强度校核之前，首先需要进行主轴受力分析。
受力分析可以通过有限元分析或传统的静力学方法进行。
主要考虑叶轮受力、水流冲击力和主轴自重等因素。
2. 强度计算：强度计算是主轴校核的关键环节。
根据受力分析的结果，可以计算出主轴所受的最大应力。
常用的强度计算方法包括弯曲强度、剪切强度和扭转强度等。
3. 材料选择：根据主轴所受的最大应力和工作条件，选择合适的材料。
常用的材料有铸铁、钢和合金钢等。
材料的选择应考虑强度、韧性和耐腐蚀性等因素。
4. 疲劳寿命估算：由于水轮机主轴处于长期循环载荷下工作，因此需要对其疲劳寿命进行估算。
疲劳寿命估算可以通过振动试验或计算方法进行。
四、水轮机主轴强度校核的注意事项1. 温升：水轮机主轴在工作过程中会因摩擦而产生温升，因此需要考虑温升对主轴强度的影响。
2. 弯曲和扭转：主轴在工作中会受到弯曲和扭转力矩的作用，因此在校核中需要考虑这两种力矩对主轴强度的影响。
3. 安全系数：在进行主轴强度校核时，需要考虑安全系数的问题。
一般情况下，主轴的安全系数应大于1.5，以确保其工作的可靠性和安全性。
4. 检测和监测：为了确保水轮机主轴的安全运行，需要定期进行检测和监测工作。
通过振动和温度等参数的监测，可以及时发现主轴存在的问题并采取相应的措施。
五、结论水轮机主轴的强度校核是保证水轮机正常运行的重要环节。
通过合理的受力分析、强度计算和材料选择，可以确保主轴具备足够的强度和刚度。
轴结构设计和强度校核
一、轴的分类按承受的载荷不同, 轴可分为：转轴——工作时既承受弯矩又承受扭矩的轴。
如减速器中的轴。
虚拟现实。
心轴——工作时仅承受弯矩的轴。
按工作时轴是否转动，心轴又可分为：转动心轴——工作时轴承受弯矩，且轴转动。
如火车轮轴。
固定心轴——工作时轴承受弯矩，且轴固定。
如自行车轴。
虚拟现实。
传动轴——工作时仅承受扭矩的轴。
如汽车变速箱至后桥的传动轴。
固定心轴转动心轴转轴传动轴二、轴的材料轴的材料主要是碳钢和合金钢。
钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。
由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造尤为广泛，其中最常用的是45号钢。
合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能。
因此，在传递大动力，并要求减小尺寸与质量，提高轴颈的耐磨性，以及处于高温或低温条件下工作的轴，常采用合金钢。
必须指出：在一般工作温度下（低于200℃），各种碳钢和合金钢的弹性模量均相差不多，因此在选择钢的种类和决定钢的热处理方法时，所根据的是强度与耐磨性，而不是轴的弯曲或扭转刚度。
但也应当注意，在既定条件下，有时也可以选择强度较低的钢材，而用适当增大轴的截面面积的办法来提高轴的刚度。
各种热处理（如高频淬火、渗碳、氮化、氰化等）以及表面强化处理（如喷丸、滚压等），对提高轴的抗疲劳强度都有着显著的效果。
高强度铸铁和球墨铸铁容易作成复杂的形状，且具有价廉，良好的吸振性和耐磨性，以及对应力集中的敏感性较低等优点，可用于制造外形复杂的轴。
轴的常用材料及其主要力学性能见表。
三、轴的结构设计轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸。
轴的结构主要取决于以下因素：轴在机器中的安装位置及形式；轴上安装的零件的类型、尺寸、数量以及和轴联接的方法；载荷的性质、大小、方向及分布情况；轴的加工工艺等。
由于影响轴的结构的因素较多，且其结构形式又要随着具体情况的不同而异，所以轴没有标准的结构形式。
减速器的计算辅助设计程序—轴的强度校核
减速器的计算辅助设计程序—轴的强度校核摘要减速器是广泛应用于机械行业的减速装置，随着科学技术和国民经济的发展，减速器的需求量也越来越多，质量要求也越来越高，传统的减速器设计方法已经不能满足用户的要求。
为了适应社会的发展，本文利用Visual Basic为工具，在已有的理论基础下，对减速器设计中轴的受力分析及强度校核部分所需要的计算公式、线图、表格等，进行程序化处理，设计时由计算机按照设计的需要自动检索，利用辅助设计完成减速器设计中大量繁琐和重复性工作。
主要研究内容如下：（1）减速器轴系统变量关系整理；（2）学习减速器轴的受力分析及强度校核实例；（3）减速器轴的强度校核计算机辅助设计软件的编制和调试；（4）以实例验算验证软件的正确性，并对软件进行优化目前，该系统已通过调试，实现了校核功能，能按要求正常运行，达到设计目的。
关键词：Visual Basic 减速器计算机辅助设计Reducer computer aided design program-- The strength check of the shaftAbstractReducer is the deceleration device which is widely used in machinery industry. With the development of science and technology and the nation economy, the demand of the reducer is increasing, and quality requirements are more and more high. The traditional reducer design methods have been unable to meet the user’s requirements. In order to adapt to the development of society, in this paper, I use Visual Basic to deal with the axis stress analysis and strength check on the basis of existing theories. We need the computer automatically to complete the retrieve according to design requirements. We use the CAD to complete lots’ of tedious and repetitive tasks in reducer design. The main contents are as follows:1、The reducer shaft system variable relations order.2、Learning the instance of reducer shaft stress analysis and strength check.3、The CAD software of the reducer shaft strength check preparation and debugging.4、Using examples to check and verify the correctness of the software and optimizing the softwareAt present, the system has been through debugging and achieved the checking function. It runs normally and achieves the design purpose.Key Words:Visual Basic reducer CAD目录1、绪论 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3研究内容 (1)1.4研究成果 (1)2、减速器CAD程序软件环境 (2)2.1 集成开发环境概述 (2)2.2 工具栏 (2)2.3 工具箱 (3)2.4 工程资源管理 (4)2.5 属性窗口 (6)2.6 窗体设计器 (7)2.7 代码窗口 (7)2.8 窗体布局窗口 (8)2.9 对象浏览窗口 (9)3、轴的强度校核CAD程序设计计算 (11)3.1运动学和受力分析简介 (11)3.2设计资料的程序处理方法 (12)3.3设计计算 (13)3.3.1、轴的选择 (13)3.2.2、蜗杆减速器轴校核 (14)4、主要参考文献 (27)1．绪论1.1选题背景及意义减速器在工业产品中具有着重要地位和功能，它被广泛使用于机器人、机械工程、自动化控制及机制等领域，计算机先进技术发展使得机械传动产品变得多样化。
轴键强度校核公式
轴的强度校核：1.按扭转强度条件计算：τT=TW T≈9550000P n0.2d3≤[τT]式中：τT–––––––扭转切应力，MP a；T–––––––轴所受的扭矩，N·mm；W T–––––––轴的抗扭截面系数，mm3；n–––––––轴的转速，r/min；P–––––––轴传递的功率，kW；d–––––––计算截面处轴的直径，mm；[τT] –––––––许用扭转切应力，MP a。
2.按弯扭合成强度条件计算：σca=MW2+4αT2W2=M2+αT2W≤σ−1式中：σca–––––––轴的计算应力，MP a；M–––––––轴所受的弯矩，N·mm；T–––––––轴所受的扭矩，N·mm；W–––––––轴的抗弯截面系数，mm3；[σ−1]–––––––对称循环变应力时轴的许用弯曲应力。
键的强度校核：1.平键连接强度计算：普通平键连接强度条件：σp=2T×103kld≤σp导向平键连接和花间连接的强度条件：p=2T×103kld≤p式中：T–––––––传递的扭矩，N·m；k–––––––键与轮毂键槽的接触高度，k=0.5h，此处h为键的高度，mm；l–––––––键的工作长度，mm，圆头平键l=L−b，平头平键l=L，这里L为键的公称长度，mm；b为键的宽度，mm；d–––––––轴的直径，mm；σp–––––––键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，MP a；p–––––––键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用压力，MP a。
2.花键连接强度计算静连接σp=2T×103ψzhld m≤σp动连接p=2T×103ψzhld m≤p式中：ψ–––––––载荷分配不均系数，与齿数多少有关，一般取ψ=0.7~0.8，齿数多时取偏小值；z–––––––花键的齿数；l–––––––齿的工作长度，mm；h–––––––花键齿侧面的工作高度，矩形花键，h=D−d2−2C，此处D为外花键大径，d为内花键小径，C为倒角尺寸，单位为mm；渐开线花键，α=30°，h=m，α=45°，h=0.8m，m为模数。
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。
TDTG50×28提升机头轮主轴校核
1
23
4
ϕ55 ϕ60
ϕ65 ϕ70
ϕ60 ϕ55
1.主轴；2.锥套；3.支撑板；4.头轮筒（ϕ500）
图 1 头轮结构示意图
3.主轴承受的压力，主要为头轮筒、支撑板、锥 套、棉籽、畚斗、皮带等构成的合力 F。经计算，头轮 筒重20 kg，支撑板及锥套重34 kg，皮带重133.6 kg，畚 斗合计 102.5 kg，棉籽重量 185.5 kg，合计约 475.6 kg， 另畚斗螺栓等若干。取总重500 kg，即F=mg=5 000 N （本文取重力加速度 g=10 m/s2）
轴承受弯扭合成作用力，采用第三强度理论进行校
核 建 立 坐 标 系 ，以 A 点 为 原 点（0，0），则 B 点 为
（150，0），C 点为（345，0），D 点为（510，0），另两处危
险截面，左侧轴台阶处 E（46，0），右侧轴台阶处
F（464，0）
1.先求 FA、FB、FC、FD，针对 A 和 D 点，弯矩平衡 150 FB+345 FC=510 FD 165 FC+360 FB=510 FA FB=FC FB+FC=F 得 ：FA=2 573.5 N，FB=2 500 N，FC=2 500 N，FD=
轴径 d=φ60 mm；
右侧轴台阶处F（464，0），弯矩MF=111 619 N·mm，
轴径 d=φ60 mm；
扭矩可近似于减速机输出扭矩，T=1 842.13N·m=
1 842 130 N·mm。
3.主轴承受弯扭合成应力，根据第三强度理论
校核轴的强度
槡
即
槡( ) ( ) 槡
槡
经分析，虽然键槽、轴肩等引起的应力集中将削
轴疲劳强度校核.
对于形状复杂的轴，如曲轴、凸轮轴 等，也采用球墨铸铁或高强度铸造材料来 进行铸造加工，易于得到所需形状，而且 具有较好的吸振性能和好的耐磨性，对应 力集中的敏感性也较低。 同时应该知道，在一般工作温度下， 各种碳钢和合金钢的弹性模量相差不大， 故在选择钢的种类和热处理方法时，所依 据的主要是强度和耐磨性，而不是轴的弯 曲刚度和扭转刚度等。 轴的常用材料见教材。
按扭图1291按扭转强度估算直径在开始的时候轴的长度及结构形式往往是未知的因此求不出支撑反力画不出弯矩图应力集中情况也不清楚无法对轴进行弯曲疲劳强度计算所以常按抗扭强度计算公式来进行轴径的初步估算并采用降低许用切应力的方法来考虑弯曲的影响以求出等直径的钢轴考虑弯曲的影响以求出等直径的钢轴
第十二章 轴的设计
1、转轴 同时承受扭矩和弯曲载荷的作用，例如 齿轮减速器中的轴，如图所示。
图12－6
2、心轴 心轴只需承 受弯矩而不传 递转距，例如 铁路车辆的轴、 自行车的前轴 等。按轴旋转 与否分为转动 心轴和固定心 轴两种，如图 所示。
图12－7
3、传动轴 只承受扭矩而不承受弯矩或承受弯 矩较小的轴。例如图所示的汽车传动轴。
轴的结构没有标准形式，在进行轴的结 构设计时，必须针对不同的情况进行具体分 析。要合理考虑机器的总体布局，轴上零件 的类型及其定位方式，轴上载荷的大小、性 质、方向和分布情况等，同时要考虑轴的加 工和装配工艺等，合理地确定轴的结构形状 和尺寸。总体来说，轴的结构应该满足：轴 和装配在轴上的零件要有准确的工作位置； 轴上零件应便于拆装和调整；轴应该具有良 好的制造工艺性等。下面我们就来讨论轴的 结构设计中的几个主要问题。
三、轴的设计内容及应考虑的主要问题 与其它零件一样，轴的设计包括两个方面的 内容： 1 ）轴的结构设计：即根据轴上零件的安装、定 位及轴的制造工艺等方面的要求，合理确定轴的 结构形状和尺寸。 2）轴的工作能力设计：即从强度、刚度和振 动稳定性等方面来保证轴具有足够的工作能力和 可靠性。对于不同机械的轴的工作能力的要求是 不同的，必须针对不同的要求进行。但是强度要 求是任何轴都必须满足的基本要求。
轴结构设计和强度校核
轴结构设计和强度校核
在进行轴的结构设计时，首先需要计算轴的弯曲应力。
弯曲应力是由于轴在负载作用下会发生弯曲而产生的应力，可以通过以下公式计算：σ=(M*c)/(I*y)
其中，σ为轴的弯曲应力，M为轴端的扭矩，c为轴的断面形心距，I为轴截面的惯性矩，y为轴上其中一截面上的最大距离。
根据弯曲应力的计算结果，可以选择合适的材料和轴的几何形状，以满足强度要求。
常用的轴材料有碳钢、合金钢和不锈钢等。
此外，轴还需要考虑扭转应力。
扭转应力是由于轴在传递扭矩时会产生的应力，可以通过以下公式计算：
τ=(T*r)/(J)
其中，τ为轴的扭转应力，T为轴端的扭矩，r为轴的半径，J为轴截面的极惯性矩。
轴的强度校核主要是通过计算轴的弯曲和扭转应力与材料的抗弯和抗扭强度之间的比较来完成。
一般来说，轴的弯曲应力不应超过材料的抗弯强度，而扭转应力不应超过材料的抗扭强度。
如果轴的弯曲应力或扭转应力超过了材料的强度限制，需要重新设计轴的几何尺寸或者选择更高强度的材料。
轴结构设计和强度校核是机械设计中非常重要的一部分。
合理的轴设计可以确保机械设备的正常运行，并提高其工作效率和寿命。
同时，通过强度校核可以避免轴的失效和损坏，保证机械设备的安全性。
因此，在机械设计中，轴结构设计和强度校核是必不可少的工作环节之一。
50吨离心机主轴强度校核
50吨离心机校核内容1、确定安全生产角度。
托轮直径为φ1200，主、从动轴之间的标准距离为2954mm ，最大距离可调整到3300mm 。
50吨辊冷型直径为φ2520，通过做图分析得出当主、从动轴之间的标准距离为2954mm 时，夹角为105度。
（如图所示）2、对主轴的受力分析，及对电机和主轴的校核。
工艺部门给出的相关参数为:冷型最高速度为401r/min 当托轮直径为1200mm 时，其转速为842 r/min 则50吨离心机相关参数如下：①周工所选的电机其相关参数如下：电机为直流电机，型号为ZZJ-818-150kW 。
由机械设计手册中给出的公式：功率=扭矩×转速/9549150kW 直流电机当所传递的转速为842r/min 时所产生的扭矩1701306N ·mm 轴的转向方式为单向恒定，工作条件按无腐蚀条件 ②由机械设计手册查得40Cr 的相关参数如下许用静应力280Mpa ，硬度229~269HB,许用疲劳应力177~213Mpa抗拉强度≥700 MPa ，弯曲疲劳极限≥320 MPa ，屈服点≥500 MPa ，扭转疲劳极限≥185Mpa ③核的最小直径的确定(实心轴) 由公式3][5τTd ≥或3n P A d ≥代入相关数据可求得最小直径。
其中：d ——计算剖面处轴的直径（mm ） T ——轴传递的额定转矩（N ·mm ）T=1701306 N·mmP——轴传递的额定功率（kW）n——轴的转速（r/min）[τ]——轴的许用剪应力（MPa）A——按[τ]定的系数选用参数如下：轴的材料为40Cr，许用扭转剪应力为40～52Mpa，A值范围为100.7～98,我们取100.7代入公式后计算得d=57mm④轴的造型根据机械设计手册第8-38中摩擦传动机械的要求，冷型与托轮的摩擦系数f≥tan(α＋β)/2=0.767,⑤受力分析根据离心辊冷型在生产中的实际位置绘制的受力图如下：由受力图计算得知垂直作用在主轴上的力为205336N由机械工业部出版的机械设计手册第22-114页表22.3-2查得钢-钢在无润滑的工作环境下其磨擦系数为0.15~0.2已知托轮与冷型均为钢制产品其摩擦系数为0.15～0.2，我们取0.2，则托轮表面所受到的摩擦力为f=205336×0.2=41068N ，接触线长度为270mm （一般接触长度为实际长度的1/3） 主轴所受到的扭矩为41068×600÷100≈246408N/㎜主、从动轴共四个点受力，则总的扭矩约为985632 N/㎜ 功率=扭矩×转速/9549×1000电机产生的扭矩=电机功率×9549×1000/转速电机所产生的扭矩为1701306N ·mm ﹥985632 N/㎜，由此可知电机满足使用要求。
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主轴的强度校核
根据通风机的轴向尺寸和带轮的大小以及结构上的要求，确定主轴的形状和尺寸如图所示
图5-5 主轴
由参考文献[7]图5-57得本设计中离心通风机的传动方式为C 式传动。
主轴在运转过程中，同时承受弯矩和转矩，所以在设计过程中要分别计算出主轴的最大弯矩和转矩，然后计算出合成应力。
主轴承受的负荷
如图5-5所示，主轴承受的负荷如下
由于悬臂端轴的直径是节段式的，为了简化起见，视为等直径轴。
估算叶轮质量kg m 4501=
带轮直径m D 56.0=，估算带轮质量kg m 502=。
两支承间轴的重量
)(36.59381.91085.7]036.011.04
6.0125.04[32244N g m G =⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯==ππ 叶轮端悬臂轴的重量
)(37.22181.91085.7366.01.043255N g m G =⨯⨯⨯⨯⨯==π
叶轮重量与不平衡力之和由参考文献[7]式（5-30）得
)(60.4503450])2135
950(81.9[])2135([2121N m n g G =⨯+=+= 带轮重量与带拉力之和由参考文献[7]式（5-32）得 )(08.248310950
56.037865.281.950865.2422N Dn N g m G =⨯⨯⨯+⨯=+= 带轮端悬臂轴的重力
)(28.9881.91085.71625.01.043266N g m G =⨯⨯⨯⨯⨯==π
计算弯矩和扭矩
支撑A 的反作用力为 )(19.7081636
.01625.0)28.9808.2483(318.036.593)366.0636.0()37.22160.4503()())((2
6244151N l
l G G l G l l G G F A =⨯+-⨯++⨯+=+-+++=
支撑B 的反作用力为
)
(50.81819.708128.9837.22136.59308.248360.450365421N F G G G G G F A
B =-++++=-++++=
截面A 上的弯矩
)(34.1729366.0)37.2216.4503()(151m N l G G M A ⋅=⨯+=+=
截面B 上的弯矩
)(47.4191625.0)28.9808.2483()(262m N l G G M B ⋅=⨯+=+=
AB 段轴的扭矩由参考文献[7]式（5-18）得 )(99.371950
3795519551m N n P M t ⋅=⨯== 计算轴的最大应力和材料选用
最大弯矩值为 m N M ⋅=89.1842max
最大弯矩发生在A 截面，故最大合成应力也发生在A 截面。
合成应力值由参考文献[7]式（5-33）得 W
M n n =σ 式中，n M 由参考文献[1]式（9-6）得 )(70.176899.37134.17292222max
m N M M M t n ⋅=+=+=
W 为轴的截面抗弯模数，按下式计算 )(1017.981.0323236331m d W -⨯=⨯==π
π
将n M 和W 代入n σ，得 )/(1002.1810
17.9870.1768266m N n ⨯=⨯=-σ 主轴的材料选用35号优质碳素钢，其屈服点2/530][mm N s =σ，
][s n σσ<，满足要求。